Recupero energetico in un forno ad arco elettrico mediante materiali a cambiamento di fase (PCM)

Il recupero di energia, nei processi industriali ove sia effettivamente attuabile, è un tema che ricopre grande importanza nell’ambito della razionalizzazione del fabbisogno energetico di ogni singolo Paese. I forni ad arco elettrico, utilizzati nelle mini-acciaierie per fondere rottami ferrosi, disperdono una cospicua parte di energia in ingresso, sotto forma di calore contenuto nei fumi. Il problema principale, che si verifica nel recupero energetico di questa rilevante quantità di calore, deriva dalla natura dei fumi: il ciclo fusorio è infatti fortemente incostante e ciò determina dei valori di portata e di temperatura talmente variabili, da pregiudicare l’efficienza di un accoppiamento diretto con uno scambiatore di calore. L’utilizzo di un apparato costituito da materiali a cambiamento di fase (Phase Change Material o PCM) permette al contrario di recuperare una parte notevole di questa energia. Ciò è possibile sfruttando cicli di fusione e di solidificazione di questi materiali che, immagazzinando e cedendo energia, a seconda delle temperature dei fumi, limitano le variazioni delle stesse temperature, rendono in tal modo possibile e conveniente “estrarre” il calore. Le prove svolte confermano questa possibilità, evidenziando altresì elevati valori di potenza termica recuperata.