Tècniques per a la reducció del consum energètic en el procés d'extrusió

Energèticament, els processos de transformació de plàstics en general, requereixen una gran aportació d'energia, tant calorífica com mecànica. D'una banda, els plàstics han escalfar fins a temperatures altes fins fondre'ls per poder ser manejats. De l'altra, aquest flux de plàstic fos és transportat dins de l'extrusora, pressuritzat a altes pressions i portat fins a un capçal on adquireix la forma. Posteriorment, el producte es refreda, transporta, curta, bobina, etc., Processos que al seu torn també requereixen d'una aportació energètica considerable.

En els últims anys, la creixent consciència mediambiental ha derivat en algunes mesures polítiques i legislatives que repercuteixen directament en l'usuari final de l'energia. El creixent cost de l'energia es deu principalment a diversos factors: major cost dels combustibles fòssils utilitzats per a la seva producció, a les taxes penalitzadores imposades a consums excessius, etc. Aquest increment en el preu de l'energia fa que la factura de l'electricitat a les empreses transformadores de plàstic representi una de les partides més considerables dins de les despeses generals, i que afecta el marge de beneficis, al preu final del producte, i en definitiva, a la competitivitat de l'empresa.

Per poder afrontar una política de reducció energètica, cal conèixer en profunditat el consum energètic en les diferents àrees de l'empresa i avaluar en quines àrees és possible actuar i en quins no. Principalment, aquest és l'objectiu de les anomenades 'auditories energètiques'. Les auditories energètiques es poden dur a terme per professionals dedicats a ells, o bé, per personal de la pròpia empresa que conegui en profunditat el funcionament d'aquesta.

Així mateix, és important familiaritzar-se amb la terminologia que apareix tant en els contractes com en les factures de la companyia elèctrica i entendre les implicacions que comporta en la despesa de l'electricitat factors com el tipus de contracte, la potència contractada, etc.

Respecte al procés de transformació en si, existeixen una sèrie de mesures, més o menys senzilles, que poden prendre per reduir el consum energètic en el procés d'extrusió. Es poden distingir entre mesures correctores i mesures preventives. Mesures correctores són aquelles que poden realitzar-se directament sobre equipament o instal·lacions ja existents i que estan en funcionament per minimitzar el consum amb la configuració de diferents paràmetres. Mesures preventives serien aquelles a tenir en compte quan es planifica la compra o el disseny de nou equipament o auxiliars, per assegurar un consum mínim un cop posat en marxa l'equip.

En l'actualitat, els fabricants de maquinària són capaços d'oferir motors molt potents amb un consum elèctric reduït. En el passat, els motors de corrent contínua (DC) es preferien respecte als motors de corrent altern (AC) a causa de la seva major rendiment en un ampli rang de potències. No obstant això, els motors AC han evolucionat molt en els darrers anys i ara ofereixen un bon rendiment amb consums energètics relativament baixos. A més, el manteniment dels motors AC és menor.

La majoria de fabricants de maquinària per extrusió ofereixen línies optimitzades energèticament per treure el major rendiment amb el menor consum.

Un altre aspecte molt important és el manteniment. És de sobres conegut que un bon manteniment, no només dels motors, sinó de tota classe d'equipament elèctric en general, permet una reducció del consum. L'edat del motor, la seva freqüència d'ús, així com el fet de treballar sempre a la màxima potència són factors que influeixen decisivament en el consum.

Aquest és un factor de gran importància en extrusió, no només per reduir el consum energètic, sinó per tenir un procés estable i reproduïble. Qualsevol línia d'extrusió posseeix diverses etapes o seccions: la pròpia extrusora, el capçal o broquet, el sistema de calibratge i refredat, i el sistema d'arrossegament, tall i / o bobinat.

Els sistemes han d'estar correctament dimensionats per al producte que es vagi a obtenir, i sobretot, han d'estar correctament dimensionats entre ells. Per exemple, muntar una extrusora de grans dimensions juntament amb un sistema d'arrossegament de petites dimensions, no és una solució molt eficient. L'únic que aconseguirem és que el sistema d'arrossegament estigui treballant a la seva màxima potència, mentre que a la part posterior de la línia tindrem una extrusora amb un motor de gran consum que estarà treballant a una potència baixa, en la qual probablement el rendiment no sigui l'òptim.

Aquest tipus de situacions són freqüents en aquelles empreses que disposen de múltiples opcions d'equipament, capçals, sistemes d'arrossegament, etc. i que canvien sovint les disposicions dels equips segons la demanda o els requeriments dels seus clients.

Pel que fa al tema de motlles i altres utillatges, el principal consum energètic es deu a la necessitat de mantenir els mateixos a una temperatura determinada. Els sistemes de calefacció i / o refredament han de ser els adequats per al motlle en qüestió sense estar ni sobredimensionats ni infradimensionats.

A més cal procurar fabricar els motlles el més compactes possibles, perquè si estan sobredimensionats requeriran més energia per escalfar-los i / o refredar.

Juntament amb els sistemes de refrigeració i escalfament, els sistemes d'aire comprimit solen demanar un consum energètic bastant gran. A més, sobre aquest tipus de sistemes és fàcil actuar aplicant una sèrie de mesures correctores bastant senzilles.

Una d'elles seria assegurar que la pressió de l'aire comprimit no és excessiva per a l'aplicació en qüestió. Reduir la pressió del sistema d'aire pot ser una mesura per estalviar energia.

Una altra mesura fàcil de prendre seria mantenir els sistemes lliures de fuites. Les fuites, per petites que siguin, comporten una pèrdua de pressió i de volum de gas que repercuteix en el consum.

Aquests consells, juntament amb molts altres, han estat recopilats principalment a través de dues projecte de recerca a nivell Europeu en què AIMPLAS ha participat: ENERPLAST (EIE/07/052/SI2.466695), www.enerplast.eu, i ENERGYWISE -Plastics (UK/09/LLP-LdV/TOI-163_230), www.energywiseplastics.eu.