Monitorare le emissioni è imprescindibile per un'azienda che vuole assicurare il massimo dell'efficienza ai suoi sistemi di abbattimento e avere la certezza di adeguarsi alle più recenti normative in materia di agenti inquinanti.
In questo articolo approfondiamo le principali tipologie di emissioni, come la CO2, e la strumentazione di analisi necessaria per rendere i processi produttivi più sostenibili.
Indice:
- Emissioni industriali: l'attuale contesto normativo
- L’importanza della misura fiscale di combustibili
- I principali sistemi di abbattimento delle emissioni e il ruolo del monitoraggio
- Come monitorare correttamente i fumi industriali
- La gestione di fumi di combustione
- Sistemi di monitoraggio delle emissioni: le principali tipologie
- I criteri di selezione per sistemi CEMS
- Le soluzioni Endress+Hauser per il monitoraggio delle emissioni
Che direzione sta prendendo il mondo delle industrie? Scoprilo leggendo il nostro approfondimento.
L'Europa ha fatto grandi passi avanti negli ultimi anni sulle emissioni, promuovendo un modello industriale sempre più sostenibile.
Ne sono un esempio il piano "Fit for 55", entrato in vigore nel luglio del 2021, in base al quale le industrie dell'Unione sono chiamate a ridurre le emissioni nette di gas serra del 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990, in funzione dei più ampi obiettivi del Green Deal Europeo.
A tale contesto si aggiunge la Direttiva UE 2024/1785 (o IED 2.0), erede della direttiva IED che introduce diverse novità inerenti alla decarbonizzazione e ai Piani di Trasformazione Ambientale.
Per un approfondimento, consigliamo l'articolo "Ridurre le emissioni di gas serra: le ultime normative".
Il nuovo panorama a cui si devono adattare i grandi produttori pone l'accento sulla necessità di ridurre rapidamente il proprio impatto inquinante, ma come vedremo, questo obiettivo si può raggiungere solo disponendo di sistemi di abbattimento ottimizzati e sistemi di monitoraggio adeguati.
Per una corretta quantificazione dei flussi di combustibili utilizzati negli impianti e trasferiti tra diversi operatori di rete di trasporto e distribuzione l’utilizzo di misuratori fiscali ricopre un ruolo importante.
L’esigenza di una corretta quantificazione e di una verifica è comune a diverse aziende, e così come per la produzione di emissioni, essa deve necessariamente passare sotto un controllo costante di misuratori di provata affidabilità per consentire il rispetto delle norme definite dai regolatori.
Nella regolamentazione, giocano un ruolo strategico il monitoraggio, applicato in questo caso attraverso la misura fiscale.
Tale operazione, necessaria per i trasferimenti di proprietà di combustibili, può avvenire servendosi di misuratori di portata a ultrasuoni sia per chi utilizza gas che per le industrie che ricevono gas naturale liquefatto, con specifici misuratori di GNL.
Gli agenti inquinanti prodotti in ambito industriale assumono varie forme: in generale, è possibile classificarli in particolato (polveri) e inquinanti gassosi, come la CO2.
Tra i principali sistemi di abbattimento del particolato troviamo i filtri a maniche e i filtri elettrostatici, a cui si aggiungono cicloni e multicicloni, usati soprattutto durante operazioni di pre-abbattimento.
I sistemi di abbattimento degli inquinanti gassosi, invece, vengono usati per combattere l’impatto inquinante di gas tossici (COV, ossidi di zolfo e di azoto...).
In questa categoria rientrano le torri scrubber, i sistemi a ossidazione termica, i filtri a carbone attivo e i sistemi DeNox.
Tuttavia, dotarsi di sistemi di abbattimento non basta: l'efficienza della strumentazione impiegata e, soprattutto, la sicurezza dell'effettiva riduzione delle emissioni inquinanti, passa attraverso un'infrastruttura di monitoraggio che supervisioni il processo e fornisca dati utili a valutarne lo stato.
L'analisi dei fumi industriali è un'operazione imprescindibile nella valutazione dell'impatto inquinante di un'industria e la sua applicazione può avvenire secondo due modalità.
La prima, definita analisi estrattiva, prevede l'estrazione di un campione rappresentativo del gas direttamente dal condotto.
A questa fase segue un processo di trattamento, eseguibile a caldo o a freddo, che rende il gas idoneo all'analisi attraverso specifici misuratori.
L'analisi in situ, invece, può essere effettuata direttamente all'interno della condotta o a camino, utilizzando metodologie come la spettroscopia. Questo approccio risulta particolarmente utile per misurare la quantità di ciascun gas inquinante in modo rapido per regolarne l’abbattimento rendendolo più efficace ed efficiente. (CO2, N2O, CO).
Un altro aspetto fondamentale nella quantificazione del libello di inquinanti nei fumi è la misurazione della portata, che permette di conoscere il volume di fumi in uscita dal camino durante un dato periodo temporale.
In questo caso, la tecnologia più indicata riguarda i misuratori di portata a ultrasuoni.
Diverse industrie, come le centrali elettriche, i cementifici e le raffinerie, producono fumi di combustione che ospitano una grande quantità di inquinanti atmosferici (tra cui anche i gas serra), particolato e composti organici volatili.
Quando si tratta di regolare la combustione, per esempio attraverso processi di inertizzazione, è fondamentale tenere monitorate componenti come l’ossigeno, il CO e la quantità d’aria ottimale rapportata a quella del combustibile.
Solo in questo modo è possibile controllare le emissioni e ridurre i rischi legati a questo processo.
Tuttavia, per eseguire questa operazione e assicurarsi che la strumentazione funzioni in maniera efficiente, occorrono accurati strumenti di misura e di analisi.
Per conoscere quali, consigliamo l'articolo "Fumi di combustione ed emissioni: come ridurli e monitorarli".
Quali risultati si ottengono adottando soluzioni di monitoraggio delle emissioni?
La parola ai nostri clienti.
CTA Case Study
I sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni (CEMS o SME in italiano), coinvolgono una gamma di dispositivi in grado di monitorare costantemente sia la concentrazione di specifici inquinanti che la portata volumetrica nei gas di scarico.
Questi sistemi integrano diverse componenti, tra cui sensori per l'analisi di gas, particolato e portata. Essi comunicano con dispositivi di acquisizione e trattamento dati che restituiscono risultati attendibili in tempi stretti.
I sistemi SME/CEMS possono essere costituiti sia da misure in-situ che da misure estrattive, e la scelta del mix di tecnologia da utilizzare dipende:
dalle condizioni del processo;
dalle caratteristiche del camino;
dal numero di parametri da misurare in continuo.
Endress+Hauser propone diverse soluzioni di monitoraggio in continuo delle emissioni.
Per conoscerle, consigliamo l'articolo "Sistemi di monitoraggio delle emissioni: quali tipologie esistono?".
Acquistare un sistema di misura CEMS può garantire diversi vantaggi se si vuole monitorare i sistemi di abbattimento delle emissioni, ma dato che la sua integrazione prevede un investimento ingente, è necessario effettuare una corretta analisi preventiva prima di procedere.
Nell'articolo "Sistemi di misura CEMS: i criteri di selezione", vengono approfonditi i 10 passaggi chiave da seguire per l'acquisto di un dispositivo di monitoraggio in continuo.
Tra di essi menzioniamo:
Endress+Hauser è il partner ideale a cui affidarsi per integrare sistemi di monitoraggio nei processi di abbattimento delle emissioni.
Il suo portafoglio prodotti spazia tra diverse tecnologie e principi di misura.
Per quanto riguarda le soluzioni CEMS/SME per monitorare in continuo le emissioni di gas serra con un elevato livello di accuratezza, tra le proposte Endress+Hauser spicca il GHG Control, comprensivo dell'analizzatore di gas in-Situ GM35 per la misura della concentrazione di CO2 e il misuratore di portata volumetrica a ultrasuoni FLOWSIC100.
Combinare il risultato di misure estremamente rapide e rappresentative, entrambe con stessa scala temporale, porta ad una misura più realistica della concentrazione di CO2 in emissione.
Alle componenti di analisi si aggiunge il computer di valutazione MEAC GHG, che raccoglie ed elabora i dati per fornire una panoramica sullo stato attuale delle emissioni.
Per conoscerne più nel dettaglio il funzionamento e i vantaggi, è disponibile l'articolo "La soluzione Endress+Hauser per ridurre le emissioni di CO2".
La proposta di soluzioni per la misurazione dei gas prosegue con la gamma FLOWSIC, i cui strumenti rispondono a diverse applicazioni, tra cui la misura fiscale, lo sfiato delle torce o il monitoraggio delle emissioni.
Ne fanno parte:
Per maggiori dettagli sui prodotti, consigliamo l'articolo "I misuratori di gas Endress+Hauser: scopri la gamma FLOWSIC".
In conclusione, l'odierno contesto normativo spinge sempre più industrie, soprattutto i grandi produttori, ad adottare soluzioni sostenibili che riducano il proprio impatto inquinante.
Tuttavia, dotarsi di sistemi di abbattimento non rappresenta l'unica azione da intraprendere.
Qualsiasi strumentazione, senza un'adeguata supervisione, potrebbe lavorare in maniera inefficiente e, senza dati di monitoraggio corretti, le possibilità di essere disallineati rispetto ai limiti normativi aumentano considerevolmente.
Ecco perché occorrono tecnologie di misura delle emissioni affidabili, come gli strumenti inclusi nel portafoglio prodotti Endress+Hauser.
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