I motori SynRM ultra-premium IE5 in combinazione con la moderna elettronica di controllo dei convertitori di frequenza a velocità variabile, offrono una dispersione energetica inferiore fino al 50% e un consumo energetico significativamente più basso rispetto ai motori a induzione IE2 comunemente usati.
Il 2020 entrerà nei libri di storia, non solo perché il Covid-19 sta lasciando un segno indelebile nelle nostre vite, ma anche perché gli eventi degli scorsi mesi hanno aumentato la sensibilità di tutti gli stakeholder verso il tema chiave della sostenibilità.
di Alfredo Pennacchi
“Un uomo si misura per come usa il suo potere”, diceva Platone. La Terra esiste da quattro miliardi e mezzo di anni e l’uomo ci vive “solo” da circa 200.000 anni, ma in così poco tempo è diventato la specie dominante grazie a capacità avanzate di ragionamento, linguaggio, soluzione di problemi, apprendimento, socializzazione e cultura. Ma, usando un’altra citazione più pop, “da grandi poteri derivano grandi responsabilità”, che purtroppo l’uomo ha finora sottovalutato, per non dire ignorato, incurante delle conseguenze delle proprie azioni.
Ora, con molte specie a rischio di estinzione e un cambiamento climatico ormai evidente, cominciamo a chiederci se siamo pronti ad agire in modo responsabile e fare scelte intelligenti e consapevoli. Quindi, come intendiamo usare il potere che abbiamo? Per salvare il pianeta, tutti gli attori devono lavorare insieme, con creatività e determinazione, sfruttando tutte le risorse disponibili e continuando a innovare per trovarne altre, oltre a investire in tutti i settori che possono contribuire a frenare il cambiamento climatico.
È esattamente questo il senso del nuovo movimento creato da ABB Motion e battezzato Energy Efficiency Movement: innovare e operare nell’ottica di un mondo più efficiente, rigenerativo e adattivo.
I motori elettrici e convertitori di frequenza che offrono i massimi livelli di efficienza energetica possono svolgere un ruolo cruciale nel contenere il consumo energetico mondiale e nel ridurre le emissioni di CO2: è il pensiero alla base del regolamento sulla progettazione ecocompatibile (UE) 2019/1781 dell’Unione europea (UE).
EFFICIENZA ENERGETICA E RISPETTO DELL'AMBIENTE
Con oltre 130 anni di esperienza alle spalle, la Business Area Motion di ABB fornisce tecnologie all’avanguardia che consentono di aumentare l’efficienza energetica, la sicurezza e l’affidabilità, oltre a garantire un controllo accurato dei processi operativi. Queste soluzioni favoriscono la transizione energetica in atto, abbattendo le emissioni e l’impatto ambientale, con la più ampia offerta di motori elettrici industriali e azionamenti a velocità variabile a livello mondiale. L’integrazione di questi prodotti con un portafoglio completo di soluzioni e servizi digitali garantisce un’ulteriore ottimizzazione delle prestazioni, dell’efficienza e del risparmio energetico.
ABB è convinta che il potenziale di questa offerta di prodotti e servizi non sia ancora sfruttato appieno. Il 45% dell’elettricità consumata in tutto il mondo va ad alimentare motori elettrici in edifici e applicazioni industriali. I motori elettrici vengono utilizzati da 150 anni e, nel corso del tempo, la loro tecnologia è migliorata continuamente. Ma il progresso tecnologico dell’ultimo decennio ha portato a una drastica riduzione dell’impronta di carbonio dei motori elettrici. Con una gamma crescente di motori elettrici ad alta efficienza e azionamenti, ABB darà un contributo fondamentale al raggiungimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni di anidride carbonica nei prossimi dieci anni fissati con l’Accordo di Parigi.
Gli inverter e i motori ABB riproducono i pendii e le asperità delle montagne innevate per effettuare il collaudo dei battipista di Prinoth, azienda di Vipiteno, in provincia di Bolzano, che realizza impianti di risalita per comprensori sciistici in tutto il mondo.
SOLUZIONI INNOVATIVE E SOSTENIBILI
Ogni ambiente costruito ospita grandi quantità di motori di tutte le dimensioni, ma la maggior parte della potenza elettrica destinata ai motori viene consumata da motori di taglia media. Molti di questi sono sovradimensionati rispetto alle relative applicazioni e spesso girano a pieno regime, anche quando la potenza generata non è necessaria. Circa tre motori industriali su quattro vengono impiegati per azionare pompe, ventilatori e compressori, tipologie di macchine mature per un miglioramento dell’efficienza energetica. ABB Motion mette a disposizione del mercato soluzioni innovative, pratiche ed efficienti, intelligenti e ottimizzate per le applicazioni a cui sono destinate. L’azienda si spinge continuamente oltre i limiti della tecnologia, alla ricerca di innovazioni per portare le proprie soluzioni a un livello superiore.
Nel 2020, ad esempio, è stato lanciato ABB IE5 SynRM, un motore sincrono a riluttanza di categoria Ultra Premium che unisce le prestazioni della tecnologia a magneti permanenti alla semplicità e facile manutenzione del motore a induzione. I motori SynRM non usano né magneti né terre rare: la coppia di riluttanza massima viene generata grazie a una concezione semplice ma robusta del rotore. Secondo alcuni studi, sostituendo l’80% dei motori installati in tutto il mondo con motori IE5 come SynRM, si risparmierebbero 160 terawattora di energia all’anno, più del consumo annuale dell’intera Polonia. Riconosciuti dal World Economic Forum come soluzione innovativa per la sostenibilità energetica, i motori SynRM riducono le dispersioni di energia fino al 50% e abbattono drasticamente i consumi rispetto ai diffusissimi motori a induzione IE2, soprattutto se abbinati ad azionamenti.
Gli azionamenti Ultra-Low Harmonic di ABB riducono le armoniche del 97%, a beneficio del risparmio energetico e delle prestazioni.
AZIONAMENTI ECOCOMPATIBILI
L’Agenzia Internazionale dell’Energia lavora con i Paesi di tutto il mondo per dare forma alle politiche energetiche per un futuro sicuro e sostenibile. I motori elettrici e gli azionamenti di ABB, che offrono i più alti livelli di efficienza energetica, possono quindi svolgere un ruolo cruciale nel contenere il consumo di energia a livello mondiale e nella riduzione delle emissioni di CO2.
Il piano dell’Unione Europea mira a soddisfare gli obiettivi di efficienza energetica e di emissioni di CO2 per ridurre le emissioni di gas serra per limitare l’aumento medio della temperatura globale a 1,5 °C. Con queste ambizioni in mente, i Paesi membri dell’UE hanno concordato nuovi requisiti nel Regolamento “Ecodesign”, o Regolamento sulla Progettazione Ecocompatibile (UE) 2019/1781, entrato in vigore nell’ottobre 2019, che si applica ai motori elettrici a induzione in bassa tensione con corrente alternata nominale inferiore a 1.000 V e agli azionamenti a velocità variabile (drive). Il regolamento sarà implementato in due fasi che partiranno rispettivamente il 1° luglio 2021 e il 1° luglio 2023.
Nell’unità produttiva del Service motori di ABB a Vittuone, in provincia di Milano, con oltre 100 persone, ABB svolge attività di riparazioni e riavvolgimenti per motori ABB e di marchi storici, e produce motori in media tensione con elevato livello di personalizzazione.
Nonostante il loro contributo importante all’efficienza di molti motori elettrici, il ruolo dei drive viene spesso sottovalutato. Grazie al controllo della velocità e della coppia garantito dal drive, i motori girano esattamente alla velocità richiesta dal carico sottostante, con un notevole risparmio energetico. I risultati più significativi si ottengono su pompe, ventilatori e compressori che, come detto in precedenza, vengono impiegati in tutti i settori industriali e negli edifici. Equipaggiando un motore esistente con un drive ABB, si ottiene una riduzione dei consumi del 25% circa. Questo beneficio viene ulteriormente accentuato dall’utilizzo di drive rigenerativi che recuperano l’energia di frenata del motore, come i convertitori di frequenza industriali ACS880 all-compatible.
ABB propone anche azionamenti a basso contenuto di armoniche (ULH-Ultra Low Harmonic), una tecnologia all’avanguardia che riduce i disturbi armonici che possono crearsi sulle reti elettriche. L’inquinamento armonico è un problema grave e spesso trascurato che causa interferenze e provoca un comportamento erratico delle apparecchiature. Un po’ come le onde anomale che si abbattono improvvisamente su imbarcazioni in alto mare, le armoniche possono far scattare sezionatori, bruciare fusibili e danneggiare condensatori, oltre a provocare un surriscaldamento che spreca energia e accorcia la durata delle apparecchiature. Gli azionamenti ULH di ABB riducono le armoniche del 97%, a beneficio del risparmio energetico e delle prestazioni.
A oggi, ABB ha installato 20.000 Smart Sensor nel mondo; in Italia sono stati attivati circa 1.000 sensori in vari settori merceologici.
DIGITALIZZARE PER OTTIMIZZARE
Un’altra evoluzione tecnologica destinata a migliorare l’efficienza dei motori elettrici è quella guidata dalla digitalizzazione e dalla connettività, la cosiddetta IIoT, “Industrial Internet of Things”. Attraverso sensori connessi in modalità wireless, i motori e gli azionamenti di ABB possono sfruttare soluzioni in cloud per il monitoraggio delle condizioni per ottimizzare le prestazioni e anticipare le esigenze di manutenzione.
Nel 2020, ABB Motion ha avviato un progetto pilota con l’azienda svedese Svenska Cellulosa AB (SCA), installando ABB Ability™ Smart Sensor sui motori elettrici di una cartiera. Il progetto prevede la sostituzione dei vecchi motori con modelli più efficienti e nuovi azionamenti. L’iniziativa coinvolge anche Stena Recycling, che ha sottoscritto nel novembre 2019 un accordo con ABB Svezia per riciclare e riutilizzare nei nuovi prodotti tutte le frazioni di materiali (ferro, rame e alluminio) dei motori elettrici sostituiti.
La connettività con Smart Sensor consente ad ABB di offrire una suite di soluzioni digitali avanzate che rendono le attività di fabbrica più efficienti, prevedibili e sicure. ABB Ability™ Digital Powertrain consolida tutti i dati raccolti da sensori e azionamenti con un’analisi in cloud di tutti i componenti della catena cinematica di un impianto industriale. Valutando i dati di drive, motori, pompe, cuscinetti e altri componenti, la soluzione fornisce informazioni approfondite e dettagliate che consentono di ottimizzare processi e prestazioni, ottenere guadagni di efficienza e risparmi energetici.
Queste soluzioni digitali sono protagoniste di un altro progetto pilota per la prima centrale idroelettrica digitale della Svizzera. Insieme a Hewlett Packard Enterprise, ABB ha lavorato con Axpo, il maggiore produttore svizzero di energia rinnovabile, per realizzare l’iniziativa Hydro 4.0. Insieme hanno installato gli ABB Ability™ Smart Sensor su tutti i motori per acquisire dati preziosi per gestire la manutenzione e le prestazioni. Con la soluzione ABB Ability™ Condition Monitoring, Axpo può monitorare le condizioni di tutto l’impianto, aiutando i tecnici a individuare anomalie, prevedere le necessità di manutenzione e avere visibilità in tempo reale sulle attività operative. La soluzione assicura una manutenzione molto più efficiente evitando i rischi di cedimenti imprevisti. Grazie all’aumentata efficienza, Axpo potrà fornire ai propri clienti energia sostenibile a costi inferiori e con maggiore affidabilità.
Motori e azionamenti ABB trovano un’infinita gamma di applicazioni nei comparti industriali più diversificati, quale il navale.
CHE COSA ABBIAMO IMPARATO?
Negli ultimi sette anni, ABB ha imparato che un approccio strategico alla sostenibilità è fondamentale per assicurare l’impegno del management senior, che a sua volta è essenziale per fare progressi sulle grandi iniziative. La multinazionale svizzero-scandinava riesce così a focalizzarsi sulle aree dove può incidere di più. In qualità di leader nei motori e negli azionamenti ad alta efficienza, ABB è consapevole di dover “razzolare bene”, applicando i propri principi innanzitutto alla sua organizzazione. Ha quindi fissato obiettivi molto ambiziosi e, per raggiungerli, sfrutterà al massimo prodotti, soluzioni e competenze “di casa”.
ABB ha anche constatato che, per il successo delle iniziative di sostenibilità, è fondamentale la collaborazione fra le diverse funzioni aziendali. Ad esempio, l’iniziativa per l’elettricità verde di ABB Motion è stata possibile solo grazie alla collaborazione con le funzioni Supply Chain Management, Sustainability, Operations e Real Estate.
Partendo da queste solide fondamenta, ABB continuerà a esercitare un'azione forte e costante per favorire la sensibilizzazione a tutti i livelli. L’obiettivo è fare della sostenibilità un motivo di orgoglio per i dipendenti e una leva per attirare nuovi talenti. Nel lavoro per lo sviluppo della strategia di sostenibilità fino al 2030, ABB ha potuto contare sull’impegno attivo di tutti gli stakeholder, soprattutto i clienti.
“È chiaro che tutti abbiamo un ruolo critico per realizzare una società a basso tenore di carbonio”, commenta Alessandro Pueroni, Lead Business Area Manager Motion Italia e Sud Europa di ABB. “Il nostro ruolo, come ABB Motion, è fornire ai clienti prodotti e servizi con il massimo livello di innovazione energetica, e continuare a fare innovazione per crearne altri. Ma dobbiamo anche collaborare con università, decisori pubblici, ONG, clienti e partner per cambiare il modo in cui la nostra società usa l’elettricità. Unendo le forze, possiamo rendere il mondo più efficiente dal punto di vista energetico”. ©ÈUREKA!
Un’area dove ABB può dare il proprio contributo per abbattere il cambiamento climatico è l’elettrificazione dei trasporti, in particolare quello urbano (tram, metro) e ferroviario: con la decarbonizzazione dei vecchi veicoli l’unità produttiva italiana di Genova produce caricabatterie e convertitori ausiliari.
