Progetto ChemChain: Solvay e economia circolare

automazione digitale farmaceutica

Il Gruppo Solvay sta testando la tecnologia blockchain nell’ambito del progetto ChemChainfinanziato dall’Unione Europea, per tracciare i suoi prodotti lungo tutta la catena del valore, con l’intento di facilitare il riciclo dei materiali e l’avvio di progetti di economia circolare


Si pensi che oggi l’industria chimica globale spende una cifra stimata di 9,5 miliardi all’anno per gestire le informazioni sulle 150.000 sostanze chimiche distribuite nel mondo. Tuttavia, i sistemi esistenti sono comunque complessi, non completi e affetti da limiti di confidenzialità sulle informazioni.

Per contro, le aziende oggi sono chiamate a incrementare la condivisione delle informazioni sulle composizioni chimiche e sul livello di sostenibilità dei prodotti lungo tutta la supply chain, e le industrie devono trovare un meccanismo comune e scalabile per scambiarsi le informazioni relative al prodotto.

Date anche le crescenti sfide in termini di circolarità e sostenibilità, che orientano anche lo sviluppo di nuovi requisiti normativi e di attività di corporate responsibility, gran parte delle aziende dichiarano di aver ricevuto richieste crescenti per l’inserimento dei dati sulla composizione chimica sui prodotti. 

Questi dati sono necessari ma non sono disponibili lungo la value chain. Inoltre, un numero sempre maggiore di clienti compie le sue scelte di acquisto in base al livello di sostenibilità, dando precedenza ai prodotti con politiche sostenibili chiaramente definite.


Ecco il contesto al quale intende rispondere ChemChain, con un’infrastruttura blockchain open source, pensata per registrare, condividere e tracciare le informazioni legate alla composizione chimica lungo tutta la supply chain, dal produttore delle materie prime fino al consumatore finale.

Con ChemChain, le società produttrici possono conoscere l’origine esatta delle loro materie prime, e i consumatori analogamente conoscere il materiale con cui il prodotto acquistato è fatto e qual è il suo livello di riciclabilità o biodegradabilità.

Le società che si occupano di riciclo possono avere ulteriori informazioni sui materiali trattati; nel caso questi tornino come materia prima a Solvay, anch’essa sarà in grado di verificare la loro origine.

«ChemChain sarà un elemento importante del nostro percorso verso l’economia circolare, e questa è uno dei maggiori contributi che l’industria chimica può fornire ad un futuro sostenibile» commenta Sophie Maillet, Digital Hub Coordinator di Solvay.

Per il 2030, Solvay intende triplicare le vendite di prodotti basati su risorse rinnovabili o riciclate, portandole al 15% del fatturato del gruppo.

ENGINEERING: il futuro del settore Smart Agriculture

smart agricolture

Nel 2017 il mercato globale della Smart Agriculture valeva poco meno di 10 miliardi di dollari ma ora sta crescendo molto rapidamente, tanto che secondo le previsioni degli analisti nel 2022 supererà i 23 miliardi.

Nel contempo, si prevede che il mercato della Smart Agricolture toccherà nei prossimi anni i 9,5 miliardi di dollari, facendo registrare una crescita entro il 2025 del 15.72% in Asia e dell’11,93% in Nord America, mentre in America del Sud, dove già vale oltre 600 milioni di dollari, si stima che il mercato crescerà di oltre 16% sia in Argentina, in Messico e in Brasile.

Entro il 2025 in Europa il mercato della “Smart Agriculture” dovrebbe crescere di oltre il 13,5%.

Gli esperti in engineering spiegano come l’introduzione e l’integrazione dei processi tecnologici in agricoltura condurranno non solo verso una maggiore efficienza produttiva e qualitativa, e quindi a una riduzione dei costi, ma anche a una minimizzazione degli impatti ambientali e a nuove opportunità di lavoro per personale specializzato.

Il connubio fra produttività e sostenibilità sarà favorito attraverso un ecosistema integrato di tecnologie e soluzioni per consentire alle aziende agricole di monitorare e controllare i loro processi, garantendo qualità ed efficienza.

Saranno sempre più richieste soluzioni in grado di sfruttare il potere del dato per monitorare e ottimizzare i processi di produzione, sfruttando tecnologie come Internet of Things, Ai & Advanced Analytics, Machine Learning, Blockchain, Gis e Remote Sensing, sulle quali Engineering ha competenze acquisite da progetti, servizi e prodotti realizzati negli ultimi anni.

Nello studio si affronta anche il tema della Regulation & Fund Management, sul quale Engineering ha un’esperienza decennale.

Gli impegni e le regole definiti nella nuova Pac, gli indirizzi del Green Deal e del Farm To Fork, e gli impegni del PNRR per una Agricoltura “verde e digitale”, indurranno l’agricoltore italiano ed europeo ad adottare nuovi strumenti tecnologici e piattaforme abilitanti per gestire al meglio le nuove sfide: salvaguardia dell’ambiente, riduzione degli impatti sui cambiamenti climatici, la preservazione degli ecosistemi, e la diffusione di conoscenza all’interno dell’intera filiera agroalimentare.

«Noi di Engineering ci proponiamo come system integrator in grado di mettere a fattor comune l’esperienza in ambito tecnologico e le forti competenze di dominio acquisite sulla materia, sia in ambito pubblico che privato», spiega Alessandro Scandurra, senior manager, technical director pa Central Italy di Engineering. «Affianchiamo i nostri stakeholder nella costruzione di nuovi ecosistemi a partire dalla conoscenza del contesto, delle normative, dei processi di produzione, fino all’implementazione delle soluzioni software».

Biomateriali per energia e salute e robotica per il benessere dei lavoratori

robotica

Regione Lombardia finanzia infrastrutture e laboratori innovativi per i progetti di produzione di biomateriali delle due Università di Pavia e Bergamo per 3,4 milioni di euro

Ci sono energia sostenibile e salute al centro dell’intesa tra Regione Lombardia e l’Università degli Studi di Pavia, per rendere l’ateneo da un lato un centro Europeo di eccellenza su nanomateriali e biomateriali, dall’altro per avviare approcci innovativi allo studio del cancro e del cervello

Robotica e benessere dei lavoratori nell’Industria 4.0 sono protagoniste di un’analoga intesa tra Palazzo Lombardia e l’Università degli Studi di Bergamo.

Si tratta di due iniziative approvate dalla Giunta regionale su proposta dell’Assessore a Istruzione, Università, Ricerca, Innovazione, Semplificazione Fabrizio Sala nell’ambito degli ‘Accordi di collaborazione per la ricerca, l’innovazione e il trasferimento tecnologico’, sottoscritti da Palazzo Lombardia con 8 università pubbliche lombarde.

“Le nostre Università – ha detto l’assessore Sala – rappresentano centri importanti per favorire le ricadute che ricerca e innovazione possono avere sul tessuto produttivo lombardo, sulla ripresa economica post pandemia ma anche sulla qualità della vita dei cittadini”.

Università di Pavia: un progetto di respiro europeo

L’Accordo con l’Università degli Studi di Pavia consiste in un progetto articolato in due direzioni principali, finanziato con quasi 1,7 milioni dai Regione e la conclusione è prevista per giugno 2023.

La prima linea di azione permetterà all’ateneo e al suo Centro Grandi Strumenti di posizionarsi tra i primi cinque istituti italiani di nanoscienza e tecnologia e inoltre di diventare un vero e proprio centro Europeo specializzato su bio-nanomateriali sostenibili.

Nel dettaglio, la prima parte del progetto ‘Bio/nano-tech @UniPV per Energia Sostenibile e Salute’ prevede lo sviluppo di una piattaforma di eccellenza per la caratterizzazione di materiali sintetici e biologici, materiali nano-strutturati e compositi.

L’Accordo consentirà anche all’ateneodi sviluppare due microscopi unici in Europa (per l’elevata risoluzione ottica, ‘light-sheet’ a campo largo) per la caratterizzazione di nanomateriali biologici e sintetici.

La seconda linea d’azione del progetto riguarda invece un avanzamento della ricerca biomedica verso la Medicina di Precisione e Personalizzata, attraverso studi interdisciplinari sulla biologia del cancro e del cervello, un cluster innovativo ad alte prestazioni per i calcoli richiesti dai moderni algoritmi di apprendimento automatico, la progettazione di nuovi farmaci.

A Bergamo tecniche e servizi della fabbrica digitale

Smart Living in Manifacturing” è il progetto dell’Università di Bergamo. Finanziato con quasi 1,7 milioni di euro (pari al 49% del costo complessivo previsto di oltre 3,4 milioni di euro), prevede due realizzazioni: quella di linee manifatturiere in scala ridotta, con unità automatiche di ultima generazione e robot in parte anche collaborativi; e quella di un ambiente sensorizzato, dove testare e sviluppare nuove tecnologie e nuovi servizi: ad esempio dispositivi per il tracciamento dei movimenti della persona ed elaborazione dati con tecniche di data security, per prevenire l’insorgere di malattie professionali ed eventuali infortuni nel rispetto della privacy del lavoratore.

In particolare, le linee manifatturiere saranno tre: una per tecnologie additive e stampa 3D, una per il packaging e una focalizzata al controllo qualità.

“Il sostegno di Regione Lombardia all’Università di Bergamo – spiega l’Assessore regionale a Infrastrutture, Trasporti e Mobilità sostenibile Claudia Maria Terzi, coordinatrice del ‘Tavolo territoriale’ di Bergamo – è tangibile e risponde alle esigenze di un ateneo che, sotto la guida del Rettore Remo Morzenti Pellegrini, prosegue sulla strada dell’innovazione, diventando sempre più attrattivo per gli studenti non solo lombardi.

Da parte nostra non mancherà mai il supporto necessario, penso per esempio ai finanziamenti messi in campo per il recupero delle Ex caserme Montelungo-Colleoni”.

AUMA: Tigron, nuovi attuatori elettrici per l’Oil & Gas

attuatori elettrici Auma Tigron

Con più di 50 anni d’esperienza nella produzione di attuatori elettrici, AUMA continua a progettare nuovi prodotti per soddisfare le esigenze dell’industria dell’oil & gas

L’azienda, tra le più affermate nel settore, ha presentato la nuova serie di attuatori Tigron, che combina massimi livelli di protezione antideflagrante, design robusto, eccezionale facilità d’uso e innovative funzioni digitali.

La versatilità di questi modelli garantisce un’automazione delle valvole sicura e affidabile in molti settori di applicazione.

Gli attuatori TIGRON sono certificati ATEX e IECEx per il gruppo di gas IIC, che include l’idrogeno, gas altamente infiammabile.

Questi attuatori sono progettati per resistere alle condizioni ambientali più difficili, coprendo un intervallo di temperatura particolarmente ampio da -65 °C a +75 °C.

Inoltre, la protezione dell’involucro IP68 e la verniciatura a polvere estremamente resistente sono in grado di proteggere efficacemente l’attuatore anche in condizioni climatiche avverse.

Elettronica d’avanguardia, sistemi di sensori innovativi e un’ampia varietà di interfacce rendono TIGRON pronto per il futuro, grazie anche alla digitalizzazione delle sue funzioni. Il caricamento dei dati su AUMA Cloud facilita la manutenzione predittiva, e il basso consumo energetico in standby riduce al tempo stesso la Carbon Footprint dell’attuatore e i suoi costi operativi.

La facilità d’utilizzo è un’altra caratteristica degli attuatori TIGRON.

In particolare, l’ampio display, il robusto Combi-Switch, azionabile facilmente anche con i guanti, la semplicità della configurazione, e l’assistente di configurazione integrato per la messa in servizio rendono gli attuatori TIGRON un prodotto user-friendly.

AUMA collabora da tempo con i costruttori di valvole e i nuovi attuatori sono in grado di funzionare con tutti i tipi di valvole: per esempio, TIGRON, nella versione multigiro è ideale per l’automazione delle valvole a saracinesca.

La serie è disponibile in sei taglie, fornendo coppie da 10 fino a 1.000 Nm. Coppie più elevate, inoltre, possono essere raggiunte in combinazione con i riduttori multigiro.

Per l’automazione di valvole a sfera, a farfalla e a globo, gli attuatori TIGRON possono essere abbinati con riduttori a quarto di giro o lineari.

Questi attuatori intelligenti sono adatti anche per le attività di automazione più impegnative, come il funzionamento ad alta precisione di valvole di controllo o regolazione.

Il nostro nuovo TIGRON è robusto e affidabile, facile da usare e perfetto per soddisfare tutte le esigenze dell’industria dell’Oil & Gas”, afferma Kai Ewald, Head of Sales Oil & Gas di AUMA. “Gli attuatori TIGRON saranno in grado di supportare gli operatori degli impianti a migliorare la loro efficienza e a rafforzare la posizione sul mercato. Con TIGRON, gli operatori saranno pronti per la moderna automazione degli impianti di oggi e domani”.

FLIR Systems una nuova telecamera acustica

FLIR telecamera acustica

Con 124 microfoni e una potenza di elaborazione avanzata, la telecamera acustica FLIR Si124 offre la migliore sensibilità di rilevazione del settore, un’eccellente risoluzione dell’immagine acustica e un’eccellente portata di rilevazione

Perdite di aria compressa, perdite del sistema per la produzione di vuoto, parziali scariche elettriche: sono tutti problemi costosi nei sistemi che causano sprechi di energia e costringono le aziende ad affrontare costi imprevisti e potenziali problemi di produzione e continuità operativa.

L’imaging a ultrasuoni con una telecamera acustica è un metodo efficace per rilevare questi problemi nelle apparecchiature a completamento delle procedure di gestione delle risorse.  Questa tecnologia facile da usare in genere permette agli addetti di completare le ispezioni 10 volte più rapidamente rispetto ai metodi tradizionali.

A fronte di queste considerazioni, quali sono le caratteristiche da ricercare in una telecamera acustica?

Ecco, secondo FLIR Systems, le sei caratteristiche da valutare per orientarvi verso una scelta accorta:

GAMMA DI FREQUENZE EFFICACE

Una delle prime caratteristiche da considerare è la gamma di frequenze della telecamera. Si potrebbe supporre che per captare la più ampia gamma di suoni sia necessaria una gamma di frequenze più ampia possibile.

Tuttavia, in realtà, la gamma di frequenze più efficace per rilevare una perdita di aria compressa è compresa tra 20 e 30 kHz.

Infatti, limitando la gamma tra 20 e 30 kHz, è più facile distinguere le perdite di aria compressa dal rumore di fondo in una fabbrica.

L’ampiezza del rumore dei macchinari solitamente presenta il suo picco massimo sotto i 10 kHz e tende a zero a 60 kHz, mentre le perdite d’aria raggiungono il picco tra 20 e 30 kHz. Data la maggiore differenza tra il rumore della perdita d’aria e il rumore di fondo tra 20 e 30 khz, rispetto a frequenze più alte, è più facile rilevare la perdita d’aria in questa gamma di frequenza.

Sia il rumore dell’aria compressa che quello dei macchinari seguono la stessa tendenza di ampiezza decrescente nella gamma di frequenze da 30 a 60 kHz, rendendo più difficile discriminare i rispettivi suoni.

Pertanto, una telecamera acustica che opera nella gamma tra 20 e 30 kHz è più efficace.

Nella ricerca di scariche parziali a distanza di sicurezza, la gamma da 10 a 30 kHz è ottimale, in quanto le frequenze più alte percorrono distanze più brevi. Per rilevare le scariche parziali di apparecchiature ad alta tensione in esterni, la telecamera deve essere regolata su suoni a frequenza più bassa e che percorrono distanze maggiori.

NUMERO OTTIMALE DI MICROFONI

Per catturare i suoni più lievi, è vantaggioso averne un numero maggiore. Tipicamente, le telecamere acustiche impiegano decine di microfoni MEMS (sistemi microelettromeccanici) per acquisire e caratterizzare i suoni. Sebbene di piccole dimensioni, i microfoni MEMS hanno un basso consumo energetico e sono molto stabili.

Ma essi stessi generano rumore che interferisce con la capacità di un singolo microfono di captare suoni molto tenui.

Per ovviare a questo inconveniente, la soluzione è aumentare il numero di microfoni in uso; il miglioramento dovuto semplicemente al raddoppio del numero di microfoni elimina tre decibel di suoni indesiderati. In alcuni casi, il rumore interno di un solo microfono, o self-noise, potrebbe impedire al sistema di captare una perdita di aria compressa caratterizzata da un segnale di 16,5 kHz.

Una telecamera acustica con 32 microfoni sarebbe in grado di rilevare la perdita, ma il rapporto segnale-rumore non sarebbe ancora sufficiente per rilevare suoni più lievi. Al contrario, una telecamera acustica con 124 microfoni può captare una perdita sia a 16,5 kHz, sia a 18,5 kHz,  per rilevare, individuare e quantificare facilmente anche le piccole perdite.

PORTATA DI RILEVAZIONE SONORA

Integrare il giusto numero di microfoni in una telecamera acustica può anche migliorare le possibilità di captare rumori molto silenziosi a grande distanza. Questa capacità è particolarmente importante nelle ispezioni di sistemi ad alta tensione, che impongono di operare a distanza di sicurezza dai componenti sotto tensione. La forza di un segnale sonoro diminuisce significativamente all’aumentare della distanza dalla sua fonte. Per contrastare questo fenomeno, la soluzione è aumentare il numero di microfoni: quadruplicando il numero di microfoni si raddoppia la portata di rilevazione sonora.

POSIZIONAMENTO DEI MICROFONI

Il posizionamento dei microfoni su una telecamera acustica è un fattore determinante nella rilevazione della direzione e l’origine del suono. La telecamera acquisisce i dati da ogni microfono, misura le differenze di temporizzazione e di fase dei segnali e infine calcola la posizione della fonte. Questi microfoni devono essere raggruppati a stretto contatto per garantire l’acquisizione di dati sulle onde sonore sufficienti a stabilirne correttamente l’origine.

PRESTAZIONI DEI MICROFONI

Proprio come avviene per la frequenza, anche il numero di microfoni in una telecamera acustica è un fattore di delicato equilibrio. L’uso di un numero eccessivo di microfoni può risultare svantaggioso perché ogni microfono richiede una potenza di elaborazione per convertire i segnali di dati audio in immagini, quindi aggiungerne troppi degrada le prestazioni.

Alcuni produttori bilanciano la maggiore richiesta di potenza di elaborazione riducendo la risoluzione dei pixel dell’immagine acustica, ossia i pixel “sonori”, ma questa soluzione impatta le prestazioni generali della telecamera.

È importante disporre di un numero sufficiente di pixel sonori per rilevare in modo affidabile le scariche parziali e gli effetti corona a distanza e localizzarne l’esatta origine.

Con 124 microfoni e una potenza di elaborazione avanzata, la telecamera acustica FLIR Si124 offre la migliore sensibilità di rilevazione del settore, un’eccellente risoluzione dell’immagine acustica e un’eccellente portata di rilevazione.

ANALISI INTELLIGENTE

Le caratteristiche finali da considerare sono la potenza di calcolo e l’analisi fornita dalla telecamera acustica, oltre all’eventuale software a corredo.

Ad esempio, la telecamera FLIR Si124 è dotata di analisi a bordo, report di facile comprensione e analisi predittiva tramite uno strumento web di intelligenza artificiale che consente di classificare la gravità della perdita, eseguire l’analisi dei costi e l’analisi del modello di scarica parziale in tempo reale durante l’ispezione. Attivando il collegamento alla rete Wi-Fi a fine ispezione, le immagini vengono automaticamente caricate su FLIR Acoustic Camera Viewer, per eseguire ulteriori analisi in cloud, compreso il calcolo della spesa energetica annuale stimata dovuta a perdite dell’impianto di aria compressa o del vuoto, e oltre alla possibilità di stabilire se una scarica parziale richieda un intervento di manutenzione o una sostituzione.

Il Viewer può anche essere usato per creare report da condividere con la squadra di manutentori o il cliente.

Per saperne di più:

https://www.flir.it/discover/industrial/6-things-to-look-for-in-an-acoustic-imager/

www.flir.com/products/si124

Industria italiana delle tecnologie: nuove opportunità dal Brasile

imptrese italiane tecnologie in Brasile

Il focus sulle nuove opportunità delle tecnologie in Brasile, fa parte di un più ampio percorso di promozione internazionale strutturato in attività virtuali a seguito della pandemia

Una cinquantina di Aziende hanno preso parte al Webinar di approfondimento “Brazil: business opportunities for electrical engineering & electronic companies”, organizzato da Ice Agenzia con il supporto del Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale, dell’Ambasciata d’Italia in Brasile e in collaborazione con Anie, la Federazione che rappresenta l’industria Elettrotecnica ed Elettronica italiana.

L’incontro ha rappresentato la prima tappa della missione virtuale rivolta al Brasile ed è stato occasione per approfondire le opportunità che il Paese offre nei settori dell’Elettrotecnica e dell’Elettronica, con particolare focus sui mercati dell’Energia e delle Energie Rinnovabili.

Il Webinar si è aperto con l’introduzione dell’Ambasciatore d’Italia in Brasile, Francesco Azzarello, e della Responsabile Relazioni Internazionali di Anie, Mariarosaria Fragasso. A seguire, moderati da Ferdinando Fiore, Direttore dell’Ufficio Ice di San Paolo, si sono tenuti i panel tecnici a cura delle associazioni locali Abinee, Absolar e Abeeolica, che hanno fornito una panoramica dei settori elettrotecnico ed elettronico con un focus specifico sul segmento fotovoltaico ed eolico.

Enel Green Power Brazil e il Gruppo Terna hanno portato ai partecipanti presentando la propria esperienza di successo sul mercato brasiliano. Il webinar si è concluso con un intervento a cura dello Studio Legale Guarnera Advogados, incentrato sugli aspetti legali e doganali che le imprese italiane devono tenere in considerazione nell’approccio al mercato.

A questo evento seguirà, nelle prossime settimane, l’organizzazione di una giornata di incontri B2B in modalità virtuale sulla piattaforma Smart 365 di ICE Agenzia; è prevista la partecipazione di 10-15 imprese italiane del settore e una delegazione di operatori brasiliani selezionati dall’Ufficio Ice di San Paolo.

Lo scenario

L’Industria Anie è composta da settori tecnologicamente avanzati e altamente specializzati, che rappresentano 84 miliardi di euro di fatturato totale e 500.000 addetti.

L’incidenza dell’export sul fatturato totale è strutturalmente superiore al 50% e le imprese esportatrici sono il 40% sul totale, il doppio rispetto alla media manifatturiera.

Negli ultimi anni, prima della crisi Covid-19, a fronte di una domanda interna più debole, le imprese Anie hanno rafforzato il presidio sui mercati esteri e hanno fortemente diversificato a livello geografico i mercati di destinazione, cogliendo opportunità di crescita al di fuori della tradizionale area europea. Oltre 200 sono i Paesi esteri raggiunti dalle esportazioni elettrotecniche ed elettroniche italiane e fra i primi trenta mercati di destinazione del settore oltre il 60% sono oggi extra UE.

Nel 2020 l’andamento dell’Elettrotecnica ed Elettronica italiane si inquadra in un contesto macroeconomico critico dove, alla forte debolezza della domanda interna, si è unita una frenata anche delle esportazioni.

Sulla base dei preconsuntivi elaborati dal Servizio Studi Anie, si stima che gli effetti negativi della pandemia abbiano portato complessivamente il fatturato aggregato dei settori Anie su livelli inferiori del 7,3% rispetto al 2019, con perdite sul mercato interno ancora più ampie.

Le stime sull’evoluzione futura del settore vedono un ritorno sui livelli pre Covid solo nel 2022, nell’ipotesi di contenimento del rischio pandemico e di una ricaduta positiva sul sistema industriale del sostegno che potrà venire dai programmi europei.

L’evoluzione del Paese

Il Brasile rappresenta il primo mercato di destinazione dell’export italiano di Elettrotecnica ed Elettronica in America latina.

L’importante processo di trasformazione energetica e gli incentivi che il Paese riserva all’innovazione aprono interessanti opportunità per le imprese italiane.

Dopo la battuta d’arresto registrata nel 2020 per effetto dell’emergenza sanitaria, nel 2021 si attende un incremento del PIL del Paese pari al 3,5%.

Questo Paese ha bisogno di importanti interventi di ammodernamento della dotazione infrastrutturale (si stima che per soddisfare questo fabbisogno dovrebbe essere dedicato annualmente il 5% del PIL).

Guardando al mercato dell’Energia, il settore si caratterizza per una rapida crescita sia nell’ambito delle fonti tradizionali, sia di quelle rinnovabili, in linea con il Piano nazionale di espansione al 2023.

ENDRESS: nuova sonda multiparametrica per la misura d’interfase

sonda multiparametrica

La separazione tra due fluidi a differente densità è un processo abbastanza frequente nell’industria chimica e petrolchimica, dove in generale un idrocarburo viene separato dall’acqua (o da una soluzione acquosa) per seguire poi un processo differente, attraverso l’impiego di una sonda multiparametrica

In passato, per rilevare la posizione dell’interfaccia acqua/olio sono stati utilizzati sistemi meccanici che sfruttavano il principio di Archimede, i quali presentavano però la necessità di frequenti manutenzioni a causa del movimento di parti meccaniche e imprecisioni anche importanti, qualora ci fossero variazioni di densità dovute al cambiamento della temperatura.

Negli anni recenti in questa specifica misura hanno prevalso sensori capacitivi e radar a onda guidata.

Entrambe queste tecnologie, capacitiva e radar a onde guidate, presentano delle limitazioni.

Per superarle Endress+Hauser ha studiato e progettato un nuovo strumento in grado di integrare i benefici di una sonda radar a onda guidata e di una sonda capacitiva: Levelflex FMP55 Sensor Fusion, dove l’asta che funge da guida d’onda è allo stesso tempo una vera e propria sonda capacitiva.

La FMP55 è una sonda multiparametrica che in continuo utilizza due principi fisici differenti per rilevare la misura di interfase.

Quando non è presente emulsione, la sonda capacitiva viene utilizzata per calcolare con precisione il valore di costante di elettrica del fluido superiore; se in determinate condizioni operative si presenta uno strato di emulsione, la FMP55 in automatico rileva la posizione dell’interfase grazie alla sonda capacitiva e il livello totale con la guida.

La soluzione Levelflex FMP55 a microimpulsi guidati con SensorFusion si basa su un sistema che combina il principio di misura capacitivo ai microimpulsi guidati in un unico dispositivo. Lo strumento garantisce un rilevamento sicuro del valore misurato anche in strati di emulsione e contemporaneamente del livello di interfase.

Questo rende Levelflex FMP55 multiparametrico il nuovo standard nella misura di interfase soprattutto nel settore chimico e nell’Oil&Gas.

ABB: gestione efficiente del vapore

impianto ABB oil & gas gestione vapore

Negli impianti di estrazione di combustibili fossili, la produzione del calore necessario al processo produttivo costituisce una criticità rilevante, sia in termini dei costi generali e impatto ambientale che della stabilità della produzione, ma anche una risorsa con potenziali spazi di miglioramento in termini di efficienza di produzione e gestione efficiente del vapore

Aspetti di interesse sono l’incremento dell’efficienza di produzione, attraverso una migliore gestione della generazione termica e tramite un migliore recupero energetico da opportune sorgenti di calore e/o combustibile di recupero in ambito di processo.

Gli impianti Oil & Gas Upstream, le raffinerie, gli impianti chimici e petrolchimici sono fra le realtà più coinvolte in questo tipo di problematiche.

ABB suggerisce un approccio globale, tramite il controllo coordinato di caldaie, turbine a vapore e a gas, considerando esplicitamente l’efficienza delle apparecchiature, la disponibilità di recuperi energetici e tenendo in considerazione, in tempo reale, i prezzi dell’energia.

L’approccio proposto prevede l’utilizzazione della soluzione Steam & Power Optimization, che garantisce l’ottimizzazione di vapore e potenza in tempo reale, utilizzando la tecnologia Abb Ability Optimax.

Per la corretta gestione di una rete a vapore complessa, con molteplici apparecchiature quali caldaie, turbine a gas e turbine vapore, che interagiscono tra loro e che hanno diverse dinamiche, l’uso di un software di Advanced Process Control (Apc) risulta determinante al fine di controllare in modo sistematico e appropriate tutte le apparecchiature facenti parte della rete vapore.

Il vantaggio più immediato è la stabilità di processo, sia a livello di rete vapore stessa, sia a livello di apporto termico verso le unità di processo.

La soluzione Steam & Power Optimization implementa un algoritmo di controllo che agisce in modo dolce, modulando opportunamente gli asset a disposizione ai fini di ottimizzare l’efficienza energetica ed economica, utilizzando in modo appropriato la tecnologia Apc.

Questa soluzione è alternativa alle complesse logiche Dcs, normalmente implementate per gestire una rete vapore articolata, logiche che peraltro difficilmente riescono a gestire in modo ottimale la pluralità delle condizioni operative possibili.

La soluzione di Steam & Power Optimization ha, inoltre, un ottimizzatore integrato in grado di gestire modelli non lineari e complessi, utilizzando costi e prezzi espliciti e un funzionale di ottimizzazione economica.

La soluzione Abb Ability Optimax interviene su caldaie e turbine, considerando le curve di efficienza proprie delle apparecchiature e i relativi vincoli quali, ad esempio, carico minimo e massimo, al fine di ottimizzare il rendimento complessivo della produzione di calore ed energia.

Agisce, inoltre, in modo attivo per ridurre le perdite energiche, ad esempio, nel caso in cui si aprano le valvole di bypass verso livelli di pressione più ridotti, oppure nel caso in cui si aprano le valvole di sfiato in atmosfera.

Al verificarsi di grandi variazioni nella rete vapore, dovute, ad esempio, a trip/fuori servizio delle apparecchiature, la soluzione Steam & Power Optimization utilizza tutti i componenti della rete a vapore per migliorare il controllo e mitigare gli effetti dell’evento anomalo, riducendo le deviazioni di pressione e temperature dai loro obiettivi ottimali.

Come ulteriore beneficio, poiché la soluzione di Steam & Power Optimization è basata su tecnologia Apc, intrinsecamente multivariabile, tutte le modalità di funzionamento richieste, ad esempio in termini di caldaie e turbine in marcia o in condizioni di arresto, vengono gestite con una singola configurazione software Apc, a fronte di complesse configurazioni Dcs atte a gestire molti sotto casi e, peraltro, con performance non ottimali.

La configurazione delle strategie di controllo della rete vapore, nell’insieme, risulta notevolmente semplificata in quanto non sono necessarie configurazioni Dcs alternative o complessi schemi di over-ride al livello di controllo di base per le modalità “caldaia-segue”, “turbina-segue”, e gestione valvole di bypass/laminazione con setpoint sfasati e altre modalità analoghe che tentano di gestire, cercando di semplificarla, una realtà complessa, senza peraltro riuscire a conseguire le performance necessarie.

EMERSON: processi Oil & Gas più sostenibili

impianto oil&gas

Nel 2020 si è registrato un abbassamento significativo delle emissioni di anidride carbonica, in buona parte però dovuto ai lockdown generali, la prima parte di una trasformazione digitale nel settore Oil&Gas

Chi opera in settori ad alto impatto ambientale, come l’Oil & Gas, sa bene che la produzione sostenibile passa attraverso lo sviluppo e l’impiego di tecnologie avanzate e non può prescindere da scelte strategiche coraggiose per avviarsi alla trasformazione digitale.

In base a uno studio pubblicato sulla rivista Nature e condotto da un team internazionale di scienziati, nei primi sei mesi del 2020 le emissioni di anidride carbonica mondiali sono calate dell’8,8%, che corrisponde a circa 1,5 miliardi di tonnellate di anidride carbonica in meno rilasciate nell’atmosfera.

Il mondo però si è rimesso in moto e ridurre le emissioni nocive rimane obiettivo prioritario per il settore produttivo, soprattutto per i comparti a maggior impatto ambientale.

L’evoluzione tecnologica degli ultimi anni ha fornito un grande contributo ai processi produttivi e operativi nel mondo dell’Oil & Gas. Oggi i fornitori sono tenuti a rispondere alle nuove esigenze operative legate alle sfide ambientali. In questo contesto opera anche Emerson, che propone ai clienti del settore Oil&Gas una chiara visione degli scenari tecnologici più congeniali allo sviluppo di una produttività altamente sostenibile.

L’Industrial Internet of Things sta attivamente accompagnando la trasformazione digitale degli impianti.

I protocolli di comunicazione wireless, affidabili, pervasivi e scalabili, permettono il monitoraggio degli impianti e della produzione in tutti i suoi aspetti.

I dati raccolti, analizzati con piattaforme software che utilizzano modelli di analisi sia di tipo fisico sia algoritmi di intelligenza artificiale, restituiscono direttamente all’utente le informazioni utili nel momento in cui sono più necessarie, facilitando e ottimizzando il lavoro di chi deve garantire l’efficienza e la produzione.

L’utilizzo delle ultime tecnologie in termini di dispositivi mobili, dagli smartphone e dai tablet industriali fino alle soluzioni indossabili di realtà aumentata, permettono una interazione con gli impianti immediata, efficace come mai prima era stato possibile.

I dispositivi di realtà aumentata, inoltre, permettono la collaborazione diretta in audio e video con gli specialisti, sia interni che esterni, garantendoci così il pieno supporto mentre continuiamo ad operare a mani libere sul nostro impianto.

A complemento di tutte queste tecnologie digitali, e con l’obiettivo di migliorare la produttività e la collaborazione grazie a un efficace collegamento tra persone e tecnologie, Emerson ha lanciato la nuova piattaforma digitale MyEmerson e i servizi di collaborazione da remoto Connected Services.

MyEmerson è una piattaforma digitale che migliora la collaborazione tra i reparti all’interno dell’intera organizzazione e permette di connettersi in maniera rapida ed efficace, offrendo visibilità delle informazioni critiche in modo da poter lavorare in modo più efficiente.

La varietà di strumenti inclusi in MyEmerson consente di progettare rapidamente soluzioni, gestire software e risorse installate, collaborare con esperti e ottimizzare i processi di approvvigionamento per ottenere miglioramenti misurabili in termini di velocità e produttività.

MyEmerson, infine, grazie all’accesso immediato alla documentazione dei dispositivi, ai manuali per le installazioni, agli elenchi dei pezzi di ricambio e ricambi consigliati, aiuta il personale di impianto a svolgere il proprio lavoro in modo più rapido, pianificare attività e manutenzioni, tenere sotto controllo e gestire al meglio il ciclo di vita dei dispositivi.

Per quanto riguarda i Connected Services, Emerson propone soluzioni in grado di sfruttare tutti i vantaggi che la trasformazione digitale mette a disposizione, riducendo le tempistiche di intervento, sia per quanto riguarda le attività di manutenzione periodiche, sia per quanto riguarda la gestione e manutenzione ottimale degli asset di processo e di sistema

Le applicazioni di Connected Services targate Emerson sono già operative nel settore Oil&Gas, in particolare su impianti offshore e raffinerie in Italia e in Europa.

Si tratta di sistemi di Rotating equipment, ovvero monitoraggio e analisi dati per la predizione e la protezione dei dispositivi, sistemi di Static equipment, ovvero monitoraggio da remoto per ridurre i rischi di corrosione ed erosione, Steam System per il monitoraggio energetico e identificazione perdite, e Sistemi di controllo, valvole e strumentazione di campo per il monitoraggio da remoto, gli interventi di manutenzione e calibrazione, l’ottimizzazione e la gestione degli allarmi

ENEA Energie Rinnovabili: bioidrogeno dal nuovo impianto ad alto rendimento

Alimentato sino ad oggi con gli scarti alimentari della mensa del Centro Ricerche Casaccia, in futuro produrrà anche bioidrogeno e sarà implementato con pannelli fotovoltaici.

ENEA ha realizzato presso il Centro Ricerche Casaccia un nuovo impianto sperimentale per produrre biogas e bioidrogeno in grado di aumentarne resa e contenuto in metano oltre il 70%, riducendo volumi, tempi e costi di produzione rispetto agli impianti “tradizionali”.

Parimenti al gas naturale, il biometano può essere usato nei trasporti e per produrre sia calore che energia elettrica.  

Nel prossimo futuro, l’impianto verrà ampliato e dotato di altri componenti per sperimentare su scala pilota, anche in collaborazione con l’industria del settore, una serie di innovazioni tecnologiche e di processo molto promettenti per la produzione di biometano e bioidrogeno.

In particolare, si prevede di realizzare una copertura con pannelli fotovoltaici, che serviranno sia per alimentare le utenze dell’impianto che per produrre, mediante elettrolisi dell’acqua, una corrente di idrogeno che verrà impiegata in processi innovativi di bioconversione della CO2 contenuta nel biogas in metano.

L’impianto si compone di un digestore pilota del volume di 1 m3 e di un dispositivo innovativo a campi elettrici pulsati – di taglia ridotta rispetto a quelli in commercio – che incrementano la resa di conversione in biogas, accelerando la degradazione della cellulosa, la componente più rilevante delle biomasse utilizzate.

Adatto per essere alimentato con biomasse cosiddette “povere”, come canne, paglia, residui agricoli o rifiuti organici, al momento funziona con gli scarti provenienti dalla mensa del Centro.

“La produzione di biogas da impianti di digestione anaerobica è considerata una tecnologia matura ampiamente diffusa sul territorio nazionale, in particolare nel Nord Italia, ma presenta delle criticità, specie nel caso di utilizzo di una percentuale rilevante di biomasse povere”, evidenzia Vito Pignatelli, responsabile del Laboratorio ENEA di “Biomasse e Tecnologie per l’Energia”.

In questo caso, infatti, la ridotta efficienza di conversione della biomassa, pari a circa il 50-60%, e il ridotto contenuto in metano, intorno al 50%, fanno aumentare i costi per l’eventuale immissione in rete del biogas che per legge deve avere un contenuto minimo di metano del 97%.

“Grazie alle innovazioni sviluppate nei laboratori dell’ENEA, come ad esempio l’impiego di miscele selezionate di funghi e batteri e la separazione dei diversi stadi del processo di digestione anaerobica in due diversi reattori (processo bistadio), oltre ad aumentare le rese di conversione di biomasse povere, siamo anche in grado di prevenire perdite di produttività in quanto, se si verifica un problema nel primo reattore, mentre si interviene su questo, il secondo continua a produrre metano regolarmente”, aggiunge Pignatelli.

Un elemento importante e innovativo rispetto ad altre infrastrutture di ricerca in ambito nazionale è la grande flessibilità, con la possibilità di verificare su scala pilota l’efficacia di diverse opzioni e configurazioni di processo, applicate separatamente o in modo combinato, testando soluzioni tecnologiche che possano essere proposte sul mercato per l’eventuale potenziamento ed efficientamento degli impianti già esistenti.

“I benefici sono comunque anche altri e di carattere più generale: utilizzando scarti alimentari contribuiamo alla riduzione dei rifiuti e con l’impiego di biomasse povere siamo in grado di valorizzare economicamente scarti dell’agricoltura, che rimangono in gran parte inutilizzati o, in prospettiva, recuperare a fini produttivi terreni degradati o comunque non utilizzabili per l’agricoltura convenzionale, come le aree in prossimità delle discariche”, conclude Pignatelli.

L’intero processo di produzione del biogas nell’impianto sperimentale è inoltre gestito da un sistema di controllo basato su un software dedicato che consente di programmare le operazioni, misurare “in continuo” il volume e la composizione del biogas prodotto e i principali parametri di processo quali temperatura, pH e livelli.