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Notiziario Marketpress di
Mercoledì 27 Marzo 2013 |
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PULIZIE INDUSTRIALI INNOVATIVE
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Bruxelles,
27 marzo 2013 - Tutti noi affrontiamo la
stessa battaglia quotidiana contro l´accumulo dello sporco. Ma mentre
aspirapolvere, lavastoviglie e lavatrice sono in grado di rimettere in ordine
velocemente le nostre case, tenere puliti gli impianti e le attrezzature
industriali è una sfida completamente diversa.
Negli
ultimi decenni sono stati compiuti notevoli progressi in praticamente tutti i
settori industriali in termini di efficienza ecologica dei processi produttivi.
Rimane però ancora molto da fare prima di raggiungere una piena sostenibilità.
Dobbiamo ridurre le emissioni atmosferiche - in particolare quelle che
contribuiscono al cambiamento climatico - nonché l´inquinamento delle acque, il
consumo energetico, l´uso di sostanze tossiche e la quantità di rifiuti non
riciclabili. Uno dei metodi chiave per affrontare queste sfide è mediante lo
sviluppo tecnologico. Questo implica il miglioramento della capacità di
innovare delle industrie.
L´istituto
tedesco Fraunhofer per l´ingegneria delle superfici e dei film sottili Ist ha
studiato attentamente questo problema e ha trovato una soluzione per affrontare
la pulizia degli impianti industriali, in cui la sfida spesso si nasconde nei
dettagli, come ad esempio nel caso dei processi di pastorizzazione del latte.
Le proteine del latte disciolte tendono ad accumularsi in tubature, caldaie e
scambiatori di calore delle attrezzature utilizzate. Dopo un turno di lavoro,
queste possono essere talmente sporche da richiedere la chiusura dell´intero
impianto per procedere alla pulizia. Ciò si traduce in enormi costi per i
produttori. Tali depositi sono chiamati dagli esperti "fouling" e
possono interferire in modo grave con i processi di produzione, tanto da
costare, nella sola Germania, tra 5 e 7 miliardi di euro all´anno.
Per
prevenire il fouling negli impianti sono necessari speciali rivestimenti che
impediscono ai depositi di proteine, cristalli di sale e carbonato di calcio di
aderire alle superfici degli impianti o ai componenti del sistema. Risulta
difficile ottenere questo poiché i tipi di depositi variano a seconda dei
materiali e dei liquidi usati. Gli scienziati hanno tuttavia trovato un modo
per adattare i rivestimenti a un´ampia varietà di applicazioni industriali e
carichi diversi; ci sono riusciti mediante una "messa a punto
personalizzata" delle strutture e dell´energia superficiale delle
superfici dei rivestimenti.
Una
variabile importante in questa soluzione innovativa è l´energia superficiale
del rivestimento, che determina fino a che punto i depositi sono in grado di
formare incrostazioni. "La gamma delle proprietà riferite a questi strati
spazia da un´elevata protezione contro l´usura a un estremo effetto
anti-fouling. Con l´aiuto della tecnologia dei processi speciali, siamo ora in
grado di creare praticamente qualsiasi proprietà desiderata", spiega il
dott. Martin Keunecke, direttore del dipartimento per i nuovi rivestimenti
tribologici all´Ist.
I
rivestimenti sono fatti di carbonio e di altri elementi che hanno uno spessore
di solo pochi micrometri, ovvero sono circa 50 volte più sottili di un capello
umano. Gli strati di carbonio, che sono sia estremamente duri che durevoli,
sono caratterizzati da eccellenti proprietà anti corrosione e anti usura. La
loro energia superficiale, e di conseguenza le loro proprietà coesive, possono
essere ulteriormente ridotte integrando elementi non metallici come il fluoro e
il silicio. Questo porta a un ulteriore effetto anti-fouling. "A seconda
del tipo e della quantità degli elementi usati, noi siamo in grado di
controllare le proprietà dei rivestimenti in modo mirato", spiega il dott.
Peter-jochen Brand, direttore del dipartimento per il Centro di trasferimento
tribologia all´Ist. "Questo è necessario perché gli impianti industriali
sono sottoposti a un´ampia gamma di stress diversi prodotti da sostanze
liquide. Si consideri solamente la lavorazione del latte o la produzione di
succo di frutta nell´industria alimentare, la produzione di vernice nel settore
chimico, la produzione di farmaci nell´industria farmaceutica o il trasporto di
petrolio".
Attualmente
l´industria usa rivestimenti a base di carbonio soprattutto allo scopo di
ridurre l´attrito e l´usura. La domanda per le applicazioni anti-fouling è già
molto alta, benché esse siano ancora in una fase iniziale. Per questa ragione,
Keunecke e Brand si aspettano un nuovo slancio sui mercati come risultato della
loro innovazione. Gli scienziati dimostreranno la versatilità dei nuovi
rivestimenti anti-fouling alla fiera di Hannover mediante la ricreazion di una
fontana, in cui l´acqua scorrerà sulle superfici preparate in modo diverso andando
a formare, a seconda del grado dell´effetto anti adesivo, diversi disegni con
le goccioline.
"Ora
che comprendiamo in che modo configurare separatamente gli strati, la prossima
fase implica affrontare la questione di come produrre nel modo più efficiente
le attrezzature rivestite. L´anti-fouling già funziona molto bene per le
superfici esterne, tuttavia il rivestimento interno, ad esempio per le
tubature, non è per nulla semplice. Per questo motivo, stiamo ora collaborando
con partner industriali e di ricerca per creare nuovi processi di
produzione", conclude Keunecke.
Il
mese prossimo l´Istituto Fraunhofer per l´ingegneria delle superfici e dei film
sottili Ist esporrà l´applicazione anti-fouling alla Surface Trade Fair ad
Hannover, in Germania.
Per
maggiori informazioni, visitare:
Istituto
Fraunhofer per l´ingegneria delle superfici e dei film sottili Ist
http://www.Fraunhofer.de/en/press/research-news/2013/march/tuned-coatings-ensure-cleanliness.html
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