Il cioccolato è uno dei cibi più energizzanti, ma è particolarmente amato per il piacere che sviluppa nel palato. Queste qualità necessitano di processi di lavorazione fra i più energivori, in particolare nella fase di lavorazione della materia prima (cioccolato) e di preparazione del prodotto finale. L'efficienza energetica è così diventata negli ultimi anni uno dei punti importanti dell'attività di progettazione e produzione in SACMI Packaging & Chocolate, come racconta Franco Lumini, Corporate Technical manager dell'azienda italiana. "La nostra attività consiste nella progettazione di impianti e nel montaggio e collaudo finale delle linee. Il fabbisogno energetico interno è limitato," spiega, "mentre l'efficienza energetica è invece molto rilevante per gli impianti che forniamo ai nostri clienti, che operano in modo intensivo con consumi significativi. Da qui il nostro impegno a valutare con grande attenzione tutti i nostri progetti per garantire la sostenibilità e l'ottimizzazione dei consumi energetici."
Oggi SACMI Packaging & Chocolate e i suoi brand propongono macchine e linee complete per la preparazione e il modellaggio del cioccolato (Carle&Montanari), linee di confezionamento primario di tipologia wrapping (Carle&Montanari) e flow-pack (OPM), e soluzioni per il packaging secondario (OPM) per diversi settori food e non-food. La ragione sociale evidenzia l'altissima specializzazione dell'azienda nel mondo del cioccolato e dell’imballaggio: dalla sede di Rozzano (alle porte di Milano), escono macchinari e linee per l'intero processo di lavorazione, dalle materie prime al semilavorato, fino al prodotto finito in tavolette, barrette o praline, a cui si affiancano linee per il packaging primario, sia wrapping che flow-pack, e per il packaging secondario con macchine per inscatolamento e vassoi.
La trasformazione della materia prima in cioccolato viene realizzata su macchine raffinatrici che raggiungono consumi di corrente elettrica molto elevati, con motori di potenza compresa fra 90 e 132 kW. Le raffinatrici lavorano in continuo con una capacità che può arrivare a 1.500 kg/ora. Il prodotto finito viene poi lavorato e modellato nelle conche, che trattano il prodotto sviluppandone aroma e gusto e lo completano aggiungendo gli ultimi ingredienti; le conche sono dotate di motori con potenze da 110 a 160 kW. Le conche eseguono lavorazioni a batch da 6 tonnellate che possono durare da 5 a 8 ore in base alla tipologia e alla qualità del cioccolato. Una linea di medie dimensioni, che lavora 2-3 tonnellate di cioccolato all'ora, è composta da un paio di raffinatrici e 4-5 conche e ha una potenza installata superiore a 1 MW.
Da una decina di anni, con l'introduzione delle nuove serie di macchine (HFI per le raffinatrici, Homega e Alpha per le conche), SACMI Packaging & Chocolate è molto attenta al tema del risparmio energetico.
Già nei primi anni 2000 in modo innovativo, l'azienda aveva adottato i motori con classe di efficienza IE3 come standard, trovando però in quegli anni un mercato ancora "freddo" nella propensione a investire qualche risorsa in più nell'ottica dell'efficientamento energetico. "Anche le grandi multinazionali americane che già avevano target di riduzione delle emissioni di CO2, davanti a un'offerta con prestazioni energetiche migliori, ma a costi leggermente superiori, tendenzialmente facevano marcia indietro," ricorda Lumini. "Questo atteggiamento sta decisamente cambiando negli ultimi anni e le aziende valutano con maggiore attenzione le alternative ad alta efficienza energetica, andando oltre l'impatto a breve termine sulle spese di investimento iniziale”. Indubbiamente sono cresciute l'attenzione e la sensibilità verso la sostenibilità e in particolare per la tutela dell'ambiente e la lotta al cambiamento climatico. Negli Stati Uniti e in Europa le normative e le scelte aziendali spingono a contenere i consumi e le emissioni di CO2, avvalorate da ritorni economici che sono ritenuti accettabili in un orizzonte temporale fino a tre anni.
I progettisti di SACMI Packaging & Chocolate hanno scelto di puntare sui motori sincroni a riluttanza variabile SynRM IE5 di ABB.
I motori SynRM IE5 hanno dimostrato di essere la soluzione ideale per il processo di concaggio, dove il prodotto viene lavorato per molte.
In questo arco di tempo, il motore funziona a diversi valori di carico e velocità. I dati di laboratorio presentati da ABB “dimostrano come i motori IE5 offrano una maggiore efficienza quando carico e velocità diminuiscono, rappresentando quindi una soluzione decisamente migliorativa rispetto ai tradizionali motori asincroni trifase," sottolinea Lumini.
Secondo alcune stime su un tipico ciclo di concaggio per un cioccolato fondente di alta qualità, prodotto in una fabbrica a intensità produttiva molto alta (circa 7.000 ore/anno), la sostituzione di motori IE3 con motori IE5 garantisce un risparmio di corrente elettrica nell'ordine del 3-4%, abbattendo le emissioni di CO2 di ben 22 tonnellate all'anno (o 2,83 tonnellate di petrolio equivalente).
Il contributo di ABB è stato fondamentale per questo tipo di calcolo, come conferma Lumini. "Fare misure su macchinari industriali come i nostri è molto difficile, perché le caratteristiche del prodotto naturale trattato influenzano significativamente il carico e quindi il consumo energetico. Anche con macchine allestite in maniera identica, i risultati non sono facilmente confrontabili se i batch trattati hanno materie prime anche solo leggermente disomogenee. ABB ci ha reso disponibili dati interni del proprio laboratorio sull'efficienza energetica dei motori in classe IE3 e IE5 a carico e/o velocità parziali. Facendo riferimento a un tipico ciclo di concaggio, siamo così riusciti a calcolare il possibile risparmio a parità di condizioni di funzionamento”.
Il prossimo passo della collaborazione ABB/Sacmi sarà l'allestimento di un banco di prova per test comparativi che ABB ritiene possano evidenziare risparmi economici ben più importati delle stime teoriche. Il banco di prova sarà allestito nel nuovo OEM HUB di ABB presso il sito produttivo di Vittuone, per supportare i clienti OEM italiani e del Sud Europa nello sviluppo delle loro applicazioni.
Il pacchetto di ABB composto da azionamento ACS880 e dal motore SynRM IE5 è la soluzione ideale per garantire le migliori performance dell’applicazione. Una conca spedita recentemente in Polonia ha raggiunto due volte la velocità nominale, un risultato impensabile con le normali tecnologie di motori sincroni. "Fatta eccezione per i clienti con risorse tecniche limitate, ormai presentiamo sempre un'offerta improntata al risparmio energetico almeno come opzione, e le installazioni aumentano," conclude Lumini. "Attualmente nel nostro settore c'è una forte attenzione al packaging sostenibile, spinta dal grande tema della plastica e della riduzione dei rifiuti; l’attenzione mediatica è quindi più focalizzata su questo aspetto rispetto al risparmio energetico. Ma lentamente si fa spazio la sensibilità verso una maggiore sostenibilità energetica, pertanto noi continueremo a concentrarci sull'efficienza energetica dei macchinari, sia dal punto di vista dell’efficienza dei motori elettrici, sia sui trasferimenti termici all’interno della macchina, che sono una parte molto importante nei consumi energetici delle nostre linee. Questo ci ha portato, fra l'altro, a utilizzare motori raffreddati ad acqua sia sulle conche, per ridurre il calore dissipato all'interno dello stabilimento, sia su alcune taglie di raffinatrici.
Riponiamo grande fiducia nella collaborazione messa in atto con ABB e che prevede come prossimo passo dei test nel loro OEM HUB. Con questi test simuleremo su diverse tipologie di motori un ciclo di concaggio completo motori per validare i calcoli effettuati interpolando i dati di laboratorio, e la validazione del metodo ci permetterà di poter promuovere più efficacemente le soluzioni ad alta efficienza energetica che abbiamo nel nostro portafoglio caratterizzandoci come una azienda innovativa e sostenibile”.
ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) è una società tecnologica leader a livello globale che infonde energia alla trasformazione della società e dell'industria per realizzare un futuro più produttivo e sostenibile. Coniugando il software con il suo portfolio nei campi dell’elettrificazione, della robotica, dell’automazione e del motion, ABB amplia i confini della tecnologia per portare le prestazioni a nuovi livelli. Con una storia di eccellenza iniziata oltre 130 anni fa, il successo di ABB è guidato da 105.000 dipendenti di talento in oltre 100 paesi. www.abb.com
ABB Motion fa girare il mondo, risparmiando energia ogni giorno. La nostra offerta all’avanguardia di azionamenti, motori, generatori, convertitori di trazione e trasmissione meccanica di potenza contribuisce alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica per garantire un futuro sostenibile alle industrie, alle infrastrutture urbane e ai trasporti. Grazie alla nostra presenza globale siamo sempre vicini ai nostri clienti, aiutandoli a ottimizzare l’efficienza energetica, migliorare la sicurezza e l’affidabilità e avere il pieno controllo delle loro applicazioni.
