Il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Evento il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Si è tenuto il 12 maggio in AQM l’evento IL RUOLO DELLE NUOVE TECNOLOGIE PER UNA METALLURGIA SOSTENIBILE.

Giornata intensa di condivisione sulle sfide ed opportunità nello sviluppo sostenibile, su Green Deal, Additive Manufacturing e Idrogeno, LCA nella value chain, nella logica di ottimizzazione delle risorse. Casi reali sulla trasformazione ecologica di industrie siderurgiche, per produzioni net-zero, per la gestione ottimale del parco rottami, riduzione di emissioni, il riconoscimento dei materiali e  la valorizzazione degli scarti. Analisi di materialità, sviluppo di modelli dinamici di neutralitá climatica, bilanci di sostenibilità.

In sintesi:

“Un settore tradizionalmente solido e consolidato come la metallurgia si mette oggi in discussione.

Per poter garantire prestazioni sempre più performanti occorre riesaminare e mettere in discussione paradigmi e convinzioni, soprattutto nel mondo della metallurgia, utilizzando le nuove tecnologie ed i relativi strumenti resi disponibili. Condividere è una richiesta della sostenibilità ed ecco che AQM ha oggi fatto rete locale con CSMT allargando il perimetro con Joanneum per dare valore aggiunto ed aumentare le competenze ed essere propositivi, con casi reali applicati di successo” Riccardo Trichilo Presidente AQM

Evento il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Riccardo Trichilo Presidente AQM 

Il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Gabriele Ceselin CEO AQM

AQM si è occupata di sostenibilità anche quando non era “argomento quotidiano” aiutando le aziende a  fare efficienza di prodotto e processo. Ora possiamo solo migliorare la strada maestra per concretamente ridurre l’impatto ambientale per le prossime generazioni. Gabriele Ceselin CEO AQM

Joanneum è una Research & Technology Organisation (RTO) austriaca che ha l’obiettivo di sviluppare progetti con le aziende affinchè aumentino competitività tramite cooperazione internazionale, sfruttando le competenze degli oltre 450 ricercatori presenti nelle 6 sedi e nelle 7 divisioni dell’ente (digital, materials, Life, ecc.),  disponibili anche per collaborare con AQM per progetti di ricerca dei propri clienti . Daniele Cozzi Innovation Manager  Joanneum Research (JR)

Green Deal, Additive Manufacturing & Idrogeno Daniele Cozzi Innovation Manager  JR

Il Green Deal europeo prevede un piano d’azione per incrementare l’uso efficiente delle risorse passando ad un’economia pulita e circolare.

L’Additive Manufacturing ha dato, finora, il maggior contributo alla strategia delle 3R (riduzione dei rifiuti, riutilizzo e riciclo di risorse e prodotti). Lo sforzo dovrà essere indirizzato verso ibridizzazione del processo laser, il design per la sostenibilità e il recycling con soluzioni modulari e l’aumento dell’efficienza delle fonti di energia, anche tramite la virtualizzazione del processo AM e un miglior controllo e monitoraggio di processo, utilizzando intelligenza artificiale e Digital Twin.

Il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Daniele Cozzi Innovation Manager  JR

Per quanto riguarda l’idrogeno dono stati presentati più progetti: uno di post‐processing per la resistenza alla fatica e all’idrogeno dei materiali aeronautici da Additive Manufacturing,  uno sulla riprogettazione di un bruciatore tramite AM,  sviluppando il processo di combustione dell´idrogeno ottimizzato e potenziato a livello virtuale nei motori  e uno di riciclo dell’idrogeno da fonti

rinnovabili tramite un hub in grado di miscelare i gas metallurgici prodotti.

Tecnologie Additive Manufacturing – Casi d´uso Daniele Cozzi Innovation Manager  JR

Il relatore ha descritto casi  applicati di Laser welding per l’industria automotive, l‘E-Mobility e  materiali  sinterizzati, di Laser Cladding (LMD, L-DED) per  rimodellamento, riparazione e protection layers (teste di perforazione, coltelli di mietitrebbie) e Laser alloying di valvole di regolazione del flusso  e bordi di utensili di piegatura. Infine casi di combinazione di materiali e di Plasma Surface Engineering e Physical Vapor Deposition per la protezione da usura e corrosione.

Il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Alex Giorgini Managing Director Eartha

L’approccio LCA come metodologia di analisi dell’impatto ambientale nella value chain Additive Manufacturing, l’esperienza Eartha Alex Giorgini Managing Director Eartha

Vengono presentati casi applicativi di sostenibilità applicati al mondo Energy e Oil&Gas, specificatamente un lavoro svolto per  Valland di Componenti AM per valvola a sfera per  applicazione nel settore maritime, dove è stata eseguita un’analisi di impatto ambientale comparativa dei componenti, secondo scenari produttivi per il feedstock localizzati in Europa e nell’area di Singapore comparati ad approccio di fabbricazione convenzionale. La reportistica elaborata su basi tecnico-scientifiche, ha previsto analisi di impatto ambientale comparativa di prodotto secondo metodologia di LCA (Life Cycle Assessment) in ottica di filiera del prodotto.

Tecnologie digitali per ottimizzare le risorse Sara Carniello Istituto LIFE JR

Le tecnologie digitali sono utili per Impiegare in modo ottimale materie prime limitate con il minor utilizzo possibile di energia e materiali ausiliari, permettendo la caratterizzazione dei materiali (ad esempio con la separazione digitale di flussi di rifiuti, la ricerca di materiali pericolosi, il controllo della qualità in ingresso delle materie prime riciclate negli impianti di produzione, ecc.).

Ciò può avvenire con l’analisi multispettrale e  i sistemi multisensoriali multispettrali che permettono la caratterizzazione dei materiali mediante metodi digitali basati sull’intelligenza artificiale per il rilevamento spettroscopico delle impurità, la valutazione della qualità dei rottami e l’identificazione di materie prime critiche.

Il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Sara Carniello Istituto LIFE JR

Misurare la sostenibilitá. Pensare e operare in un’ottica di ciclo di vita Sara Carniello Istituto LIFE JR

Il life cycle thinking è l’impostazione alla base dello sviluppo sostenibile. Una strumento efficace è l’LCA, sempre più richiesto nella supply chain, un ottimo tool per garantire la trasparenza dell’ azienda, seguendo un prodotto nel suo contesto e in tutte le sue fasi, affidandosi a modelli e banche dati. Permette di analizzare le risorse usate e le emissioni e valutare le conseguenze per ambiente, person e societá, con Indicatori allineati agli obiettivi e la strategia del progetto. Mentre l‘economia circolare é un modello economico, e non porta necessariamente a prodotti piú sostenibili, poiché dà la prioritá alla conservazione del materiale e si concentra sui flussi di materiale, trascurando altre proprietá rilevanti (scarsitá, tossicitá…), LCA é un bilancio anche se  non considera il valore economico dei materiali. L’importante è saper come misurare, individuando gli opportuni indicatori, conformi alle politiche e agli standard, sulla base della strategia aziendale e raccogliendo i dati disponibili e condivisibili.

Evento il Ruolo delle Nuove Tecnologie per una Metallurgia Sostenibile

Viola Nicolardi CSMT

Strumenti della sostenibilità la bussola CSMT Viola Nicolardi CSMT

Lo sviluppo sostenibile delinea un nuovo ruolo dell’azienda che deve tener conto delle esigenze di tutti gli stakeholders, con un approccio sferico a 360°. Molteplici i vantaggi: miglioro i rapporti con il territorio, riduco il consumo di risorse, miglioro la qualità del prodotto, riduco gli scarti, aumento la produttività, prevengo urgenze e malfunzionamenti, migliorando il clima aziendale  e l’impatto ambientale.

CSMT ha sviluppato lo strumento della Bussola della Sostenibilità, utile per fare valutazioni di  progetti e prodotti e creare consapevolezza e cultura.

La bussola consente la misura del livello di sostenibilità di un investimento e fornisce al manager una visione globale dei benefici per gli stakeholders, tramite un’autovalutazione di specifici KPIs. E’ uno strumento da utilizzare in una prima fase di valutazione, affinchè vengano poi applicati gli altri strumenti di valutazione (LCA, Carbon Footprint,ecc.). E’ stato intrdotto il caso di valutazione per l’implementazione di un software di riconoscimento e classificazione di difetti metallurgici ,sfruttando un algoritmo di machine learning.

Misurare l’efficacia di roadmap e scenari futuri: metodi per la trasformazione ecologica dell’industria siderurgica austriaca  Sara Carniello Istituto LIFE JR

La relatrice ha mostrato il progetto Clinsteel: scenari per una siderurgia a zero emissioni, tramite l’analisi delle tecnologie chiave tra cui forni ad arco elettrico (EAF), riduzione con metano + EAF (+CCUS), riduzione con Idrogeno + EAF, riduzione in plasma di idrogeno (SUSTEEL ) , considerando come fonti di idrogeno l’elettrolisi e la pirolisi di metano. Gli obiettivi del progetto: lo sviluppo di un modello dinamico di neutralitá climatica con diversi scenari tecnologici, inclusa l’analisi di aspetti macroeconomici (per esempio disponibilitá di energie rinnovabili per elettrolisi, fabbisogno di alter filiere industriali, sviluppo del mercato dell’acciaio), l’applicazione di Dynamic LCA per modellare l’evoluzione temporale dell’effetto serra e di Prospectiv LCA, ovvero modelli «prospettivi» per stimare l’impatto delle tecnologie in fase di sviluppo quando saranno mature , definendo vari scenari e integrando metodi e modelli.

 

Best Practice voestalpine High Performance Metals: una Uddeholm Sostenibile Marta Del Puppo –  voestalpine High Performance Metals Italia

E’ stata presentata l’esperienza dell’acciaieria Uddeholm svedese che già nel 1990 aveva ridotto del  50%  le emissioni di CO2, utilizzando dal 2012 biogas liquido, in quantità sempre crescenti. L’azienda ha un piano di investimento + 7 milioni di euro per sostenibilità per ridurre emissioni di CO2  del 30%  tramite 3 pillars: elettrificazione  e sostituzione forni, miglioramento processi produttivi e strumenti digitali. L’azienda ha sistematicamente e strutturalmente introdotto una serie di metodologie volte alla minimizzazione dei consumi idrici, all’utilizzo di mix energetici privi di utilizzo di risorse fossili, allo sfruttamento di materiali riciclati, alla costante riduzione dell’impatto ambientale dei trasporti interni.

Marta Del Puppo –  voestalpine High Performance Metals Italia

E’ già stata sperimentata a dicembre 21 una settimana a 0 emissioni, utilizzando solo biogas con una riduzione di  1044 tonnellate di emissione di CO2. L’esperienza è stata un test per raggiungere l’obiettivo entro 2030 di essere down to zero for fossil CO2 emissions. Un altro indicatore è l‘utilizzo di acqua come fonte elettrica per il processo produttivo, che oggi viene completamente reintegrata nel ciclo naturale, l’ 80% viene riemessa nel lago senza depurazione, mentre il 20% viene sottoposto a 30 test al giorno . 360 anni fa le acque del lago non potevano più essere usate a causa scorie, oggi sono assolutamente sicure e pulite.

Come sviluppare una roadmap per una produzione “net-zero” (cavi d’acciaio) Sara Carniello Istituto LIFE JR

E’ stato mostrato un progetto per la conversione a una produzione a zero emissioni che ha previsto le seguenti fasi: analisi e modellazione delle attuali emissioni, definizione del concetto di “produzione climaneutrale“ e definizione dei target intermedi, analisi del potenziale di efficienza energetica e dei materiali e impiego di risorse rinnovabili , definizione di misure per la riduzione delle emissioni nel ciclo di vita, stima dell‘effetto delle misure sulle emissioni e definizione di un piano di implementazione delle misure.

Laura Treccani CSMT

Tecnologie per la sostenibilità nelle aziende metallurgiche, l’esperienza CSMT Laura Treccani CSMT

La relatrice ha descritto il Progetto Siderurgia 4.0-Parco rottami per migliorare la qualità del prodotto finito e ridurre il consumo energetico durante il processo di fusione tramite la stima accurata del peso del rottame trasportato dalle gru (sensorizzazione del carroponte e  sviluppo del modello matematico che tenga conto degli effetti dinamici).

Un altro progetto ha riguardato il riconoscimento e la classificazione dei materiali tramite  telecamere iperspettrali per la produzione e lo smaltimento/riciclo/riuso, un altro ancora la valorizzazione degli scarti di acciaieria (scorie bianche), trasformate tramite un processo pirometallurgico in due nuove materie prime: leghe ferrosilicio e slags intetiche senza creare rifiuti aggiuntivi e utilizzare fonti carboniose per un riutilizzo interno o per altri settori (cementifici, refrattari, ecc.).

Economia circolare nella siderurgia Sara Carniello Istituto LIFE JR

E’ stato presentato il progetto europeo TORERO, in cui Joanneum Research analizza tramite LCA e social-LCA l’ impatto ambientale e sociale e di un impianto pilota per la produzione di biochar da rifiuti legnosi che permetterá di sostituire parte del carbone coke nella produzione di acciaio.

 Oltre ad uno studio sull’impatto sociale dell’innovazione tecnologica (Social Life Cycle Assessment (s-LCA)) in siderurgia, dimostrando  come questo impatto cambi in base alla supply chain scelta (studio fatto usando due acciaierie fittizie in Belgio e Cina). Il s-LCA è un metodo per misurare gli impatti sociali, analogamente a quelli ambientali, ma molti impatti sono difficili da quantificare  e  i dati a disposizione sono molto piú limitati. I risultati hanno evidenziato come gli impatti sociali dipendono largamente dalla localizzazione del processo, ma anche che l’analisi degli impatti puó essere estesa a tutta la regione (indotto industriale,infrastrutture, educazione, servizi sociali…) usando metodi alternativi o complementari a s-LCA.

 

Gli strumenti operativi messi a disposizione per la sostenibilità nelle aziende metallurgiche Nadia Zilio AQM

E’ stata presentata la CSRD-Corporate Sustainability Reporting Directive  2022/2464 che impone la pubblicazione del bilancio di sostenibilità con le varie scadenze a seconda della tipologia di aziende, evidenziando come il report sia un’opportunità per tutti  per rafforzare la credibilità e la reputazione, diventando uno strumento strategico per meglio comprendere i rischi e delle opportunità e migliorare l’efficienza. AQM assiste le imprese nell’elaborazione del bilancio tramite un primo assesment di Corporate Responsibility secondo ISO 26000, per poi procedere nelle varie fasi fino alla predisposizione del bilancio di sostenibilità e del processo di miglioramento.

Nadia Zilio AQM

AQM quindi, forte della propria competenza quarantennale, conferma la propria vocazione di supporto alle aziende, per la gestione di progetti complessi di revisione processi e prodotti in ottica sostenibilità, oltre che per l’elaborazione della reportistica (bilanci, LCA, GHG, ecc.) e formazione tramite soluzioni  a catalogo e personalizzate.

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