Energia, decarbonizzazione e competitività nell’industria cartaria

Il convegno sarà moderato da Alessandro Bertoglio di Assocarta, che segue le attività dell’Associazione sui temi dell’energia, del clima e dei trasporti, con particolare attenzione alle tematiche legate all’efficienza energetica e alla decarbonizzazione dell’industria cartaria.

A livello europeo è in corso il confronto sulla revisione della direttiva ETS, con possibili interventi sia nel periodo 2026-2030 sia nella fase successiva al 2030.

La revisione dei benchmark, il ruolo della Riserva Stabilizzatrice del Mercato (MSR) e l’interazione tra il sistema ETS e il Meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere (CBAM) saranno al centro dell’intervento, che offrirà una panoramica delle principali prospettive di evoluzione del sistema e delle implicazioni per i settori industriali maggiormente esposti alla concorrenza internazionale.

Nell’attuale industria cartaria, la corretta valutazione dei progetti finalizzati al miglioramento dell’efficienza energetica e alla riduzione dell’impatto ambientale è diventata sempre più importante, in particolare per gli stabilimenti produttivi di piccole e medie dimensioni.

Incrementando il contenuto secco della carta prima della seccheria, le shoe press ad alto carico consentono di ridurre significativamente il fabbisogno di energia termica, permettendo alle cartiere di diminuire il consumo di vapore e ottenere importanti riduzioni delle emissioni di CO₂.

Attraverso la presentazione di due recenti interventi di revamping della sezione presse su macchine per carta e cartoncino, saranno analizzate differenti configurazioni impiantistiche e diverse tipologie di prodotto, evidenziando la versatilità e l’affidabilità delle soluzioni di retrofit con shoe press ad alto carico sviluppate da Voith-Toscotec.

Ogni caso applicativo mostrerà come le tecnologie avanzate di pressatura possano migliorare in modo significativo il contenuto secco del foglio all’uscita della sezione presse, generando benefici misurabili in termini di efficienza energetica e prestazioni della macchina.

La presentazione illustrerà l’approccio tecnico di Toscotec, le strategie di implementazione adottate e i risultati operativi ottenuti dai clienti dopo l’avviamento, con particolare attenzione ai principali fattori che contribuiscono al risparmio energetico e alla riduzione dell’impronta carbonica.

I partecipanti potranno acquisire indicazioni pratiche su come interventi mirati nella sezione presse possano generare importanti benefici in termini di sostenibilità, migliorando al contempo la runnability della macchina e l’economia complessiva della produzione.

La sostenibilità è al centro dell’innovazione nell’industria del tissue, poiché il consumo energetico e l’impatto ambientale sono diventati temi prioritari sia per i produttori sia per i costruttori di macchine. Oggi affrontare il cambiamento climatico e promuovere la sostenibilità non rappresenta soltanto una necessità ambientale, ma costituisce anche un elemento fondamentale per ottenere importanti risparmi economici, fattore determinante nelle valutazioni del ritorno sull’investimento e tra le principali priorità dei clienti.

Uno dei principali fattori che influenzano il fabbisogno energetico della tecnologia TAD è l’elevata quantità di acqua che deve essere evaporata durante il processo produttivo. Ridurre questo carico d’acqua è quindi un obiettivo fondamentale: ogni punto percentuale di aumento del contenuto secco del foglio all’ingresso della fase di essiccazione TAD si traduce in significativi risparmi energetici ed economici. Ad esempio, un incremento di appena l’1% a un contenuto secco del 25% comporta una sensibile riduzione della quantità di acqua da evaporare.

ANDRITZ ha sviluppato e brevettato un nuovo modulo di pre-disidratazione, nato presso il proprio impianto pilota di Graz (TIAC), in grado di aumentare il contenuto secco del foglio prima del primo stadio di essiccazione TAD senza compromettere le caratteristiche finali della carta. Questa innovazione rende la tecnologia TAD più sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico nei mercati consolidati, aprendo al contempo nuove opportunità a livello globale.

L’aspetto più importante è che questa tecnologia non è più soltanto un concetto teorico: è già stata implementata con successo e supportata da dati operativi solidi e risultati eccellenti. Tali risultati sono stati confermati più volte presso il centro pilota PrimeLine TIAC (Tissue Innovation and Application Center). Il concetto è stato sviluppato con una grande flessibilità applicativa, consentendo l’aggiornamento anche di macchine TAD esistenti. Per questo motivo rappresenta una soluzione particolarmente interessante sia per nuovi impianti sia per progetti di revamping, con l’obiettivo di migliorare sostenibilità, efficienza e redditività.

Con lo sviluppo delle shoe press, dei cilindri ad alta pressione e delle cappe ad alto punto di rugiada, l’utilizzo efficiente dell’energia nella seccheria delle macchine per carta è diventato sempre più complesso. I tradizionali approcci alla gestione dell’energia non sono più sufficienti; oggi è indispensabile progettare il sistema vapore in stretta integrazione con la cappa e con gli altri utilizzatori di calore presenti nel processo cartario.

Questo studio si concentra sul miglioramento dell’efficienza termica, sulla riduzione delle perdite di vapore e sull’ottimizzazione del recupero della condensa attraverso una combinazione di analisi di sistema, modellazione di processo e valutazioni progettuali pratiche. Tra gli aspetti analizzati figurano il controllo della pressione del vapore, le strategie di rimozione della condensa e il migliore utilizzo del calore sensibile contenuto nella condensa proveniente dai cilindri essiccatori.

La presentazione illustrerà le criticità delle pratiche progettuali tradizionalmente adottate e le modifiche necessarie per soddisfare i requisiti prestazionali ed energetici delle moderne macchine per carta.

Il processo di asciugatura rappresenta storicamente uno dei principali fattori di costo energetico e di impatto ambientale nella produzione di carta tissue. Tuttavia, l’adozione di interventi strutturali finalizzati al miglioramento dell’efficienza è stata spesso limitata da complessità tecniche, investimenti significativi e difficoltà di accesso agli incentivi previsti per la cogenerazione ad alto rendimento.

Nel corso della presentazione verrà analizzato un caso reale sviluppato con un primario partner industriale, nel quale l’integrazione dei fumi diretti di una turbina Solar Turbines nelle cappe di asciugatura ha consentito una significativa riduzione dei consumi energetici e delle emissioni, massimizzando al contempo il beneficio economico associato ai Certificati Bianchi CAR grazie a un modello contrattuale flessibile e a un iter autorizzativo approvato dal GSE.

La presentazione illustrerà inoltre le soluzioni operative flessibili sviluppate da Solar Turbines, progettate per garantire elevate prestazioni industriali ed economiche anche in contesti caratterizzati da forte volatilità dei prezzi dell’energia e da una crescente incertezza geopolitica.

Il settore cartario e tissue è tra i più energivori dell’industria manifatturiera italiana, con un fabbisogno termico elevato e continuo. La tradizionale dipendenza dal gas naturale espone oggi le cartiere a una volatilità strutturale dei prezzi, amplificata dalle tensioni geopolitiche e dalla crescente diffusione del fotovoltaico, che genera significative fluttuazioni del prezzo dell’energia su base oraria.

In questo contesto, la presentazione propone un confronto tecnico tra le principali tecnologie oggi disponibili per la decarbonizzazione delle utilities termiche — cogenerazione a gas, biomassa, pompe di calore ad alta temperatura e sistemi Power-to-Heat — analizzandone la flessibilità operativa, il profilo di rischio economico e il potenziale di integrazione reciproca.

L’obiettivo è delineare un approccio metodologico per la costruzione di un portafoglio energetico termico resiliente, capace di sfruttare le ore caratterizzate da prezzi dell’energia elettrica bassi o addirittura negativi e di ridurre l’esposizione alla volatilità del mercato del gas, nel rispetto degli obiettivi di decarbonizzazione industriale.

La tesi centrale dell’intervento è che, in futuro, la produzione delle utilities termiche non potrà più basarsi su una singola tecnologia, ma dovrà necessariamente integrare diverse soluzioni energetiche per cogliere al meglio le opportunità offerte dal mercato e minimizzare l’esposizione ai rischi esterni, compresi quelli di natura geopolitica.

Il nuovo design della valvola automatica del vuoto OraStream, sviluppata da Oradoc, introduce una regolazione avanzata che consente un controllo modulato del livello di vuoto mediante un sistema di attuazione automatizzata a risposta rapida. Questa soluzione semplifica il sistema di controllo, garantendo al contempo elevata affidabilità e prestazioni costanti. Disponibile nelle configurazioni a due o tre vie, la valvola è completamente intercambiabile con i modelli tradizionali senza richiedere modifiche all’impianto esistente.

Nel progetto realizzato presso Cartiere di Guarcino, le valvole automatiche del medio vuoto della macchina continua MC1 sono state sostituite con le valvole OraStream installate sulle casse DuoFlow a valle del cilindro ballerino. Le valvole precedentemente in uso presentavano problemi di instabilità, occlusioni, blocchi meccanici e frequenti esigenze di manutenzione.

L’adozione della tecnologia OraStream ha consentito di migliorare la stabilità del vuoto, il drenaggio nelle prime fasi di formazione del foglio e l’uniformità del prodotto finale, riducendo al contempo i fermi per manutenzione. Il risultato è stato un miglioramento misurabile della stabilità operativa, dell’efficienza produttiva e della qualità della carta.