{"id":59049,"date":"2023-12-18T14:51:04","date_gmt":"2023-12-18T13:51:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.comau.com\/?p=59049"},"modified":"2023-12-18T15:01:38","modified_gmt":"2023-12-18T14:01:38","slug":"porre-le-basi-per-lautomazione-del-settore-dellenergia-a-zero-emissioni-di-carbonio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.comau.com\/it\/2023\/12\/18\/porre-le-basi-per-lautomazione-del-settore-dellenergia-a-zero-emissioni-di-carbonio\/","title":{"rendered":"Porre le basi per l\u2019automazione del settore dell\u2019energia a zero emissioni di carbonio\u00a0"},"content":{"rendered":"\n

In qualit\u00e0 di vettore energetico sicuro e altamente efficiente, l‘idrogeno \u00e8 in una posizione ideale per favorire l’adozione di energie rinnovabili in tutto il mond<\/strong>o, permettendo di affrontare diverse sfide critiche in ambito energetico.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Questa affidabile fonte di energia a emissioni zero<\/strong> \u00e8 in grado di alimentare automobili, autobus leggeri, autobus urbani, autobus stradali, camion, locomotive, carrelli elevatori, rimorchi e molti altri mezzi. La tecnologia delle celle alimentate ad idrogeno pu\u00f2 anche essere estesa alla generazione e alla cogenerazione di energia da distribuire, nonch\u00e9 al navale, all’aeronautica e ad altri settori non automobilistici.Oltre ad essere una soluzione economicamente vantaggiosa per lo stoccaggio e il trasporto dell\u2019energia, l\u2019idrogeno offre un modo efficace per ridurre le emissioni di carbonio nel trasporto a lungo raggio, nei settori dei prodotti chimici, del ferro e dell\u2019acciaio, per cui attualmente non sono disponibili altre materie prime alternative pulite. <\/p>\n\n\n\n

Sfortunatamente, i processi per l’assemblaggio e la produzione di elettrolizzatori e celle a combustibile tendono ad essere lenti, costosi e richiedono molta manodopera. Da un punto di vista tecnico, gli elettrolizzatori consentono la produzione di idrogeno verde per applicazioni nella mobilit\u00e0 e in altri settori, mentre le celle a combustibile generano elettricit\u00e0 dall’idrogeno e vengono utilizzate principalmente per la mobilit\u00e0. <\/p>\n\n\n\n

Con l\u2019obiettivo di contribuire a velocizzare la realizzazione e l\u2019implementazione di queste tecnologie, Comau sta lavorando per industrializzare la loro produzione, attraverso lo sviluppo di un portafoglio proprietario di soluzioni in grado di automatizzare le principali fasi produttive, tra cui la preparazione e l’impilamento delle celle, la saldatura, i test di tenuta e altro ancora.<\/strong> Ci\u00f2 consentir\u00e0 ai fornitori di energia di aumentare i volumi di produzione, migliorando al contempo la qualit\u00e0 dei processi ad alta precisione richiesti. Secondo stime interne, ci\u00f2 aiuter\u00e0 inoltre a ridurre i costi di produzione fino al 20%. <\/p>\n\n\n\n

In questo contesto, l’automazione \u00e8 importante per diversi motivi, nonostante il volume relativamente basso delle celle a combustibile rispetto alle batterie (proiezioni interne mostrano che la domanda globale di celle a combustibile dovrebbe raggiungere le 200.000 unit\u00e0 nel 2026, mentre una nuova Gigafactory in Germania, solo per fornire un esempio concreto, \u00e8 in grado di produrre pacchi batteria per oltre 500.000 veicoli all’anno). Il primo motivo \u00e8 legato all’architettura di una cella a combustibile. Il nucleo, noto come pila di celle a combustibile, \u00e8 costituito da centinaia di elementi ripetuti (100-300 celle per pila), mentre le celle stesse sono composte da diversi strati, da 2 a 4 per cella, in base alla nostra esperienza attuale. Questa ripetizione intrinseca \u00e8 un fattore chiave per l’automazione, in quanto determina tempi  ciclo di 1-10 secondi per strato (a seconda del prodotto e della produttivit\u00e0 dell’impianto) durante i quali ogni strato viene prelevato, verificato in qualit\u00e0 e posizionato correttamente nella pila. <\/p>\n\n\n\n

Gli elevati livelli di precisione e qualit\u00e0 richiesti durante il processo di assemblaggio \u00e8 un altro motivo per cui l’automazione pu\u00f2 contribuire a migliorare la produzione di celle a combustibile.<\/strong> Innanzitutto, ogni cella deve essere allineata entro una tolleranza di 0,1\u00a0mm e ogni componente e strato viene sottoposto a un controllo di qualit\u00e0 per verificare la presenza di difetti superficiali e geometrici. La maggior parte dei produttori richiede la completa tracciabilit\u00e0 del processo e, finch\u00e9 la pila non viene sigillata, molte celle a combustibile richiedono il rigoroso rispetto degli standard relativi alle camere bianche. Inoltre, le procedure di test delle celle a combustibile sono piuttosto ampie, poich\u00e9 devono considerare sia le perdite che le operazioni elettriche, con alcune delle prove di tenuta eseguite ad alte velocit\u00e0.\u00a0\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Tuttavia, l’automazione non si limita alla robotizzazione del processo di assemblaggio.  Anche la digitalizzazione svolge un ruolo cruciale<\/strong>, in quanto la raccolta delle informazioni in ogni fase del processo (controlli di qualit\u00e0, ispezioni visive, parametri sul campo) \u00e8 vitale per creare un database utile per analisi dettagliate. In questo modo, i produttori possono disporre delle informazioni di cui hanno bisogno per adattare le dinamiche di lavoro , perfezionare il prodotto e, possibilmente, creare un processo di assemblaggio pi\u00f9 intelligente, pi\u00f9 efficiente e meno complesso. <\/p>\n\n\n\n

Problemi e opportunit\u00e0 simili valgono anche per gli elettrolizzatori dato che, in molti casi, il processo di montaggio \u00e8 sostanzialmente analogo a quello delle celle a combustibile. Il tempo ciclo \u00e8 meno impegnativo, poich\u00e9 i volumi sono molto pi\u00f9 bassi (secondo  stime interne, nel 2026 la produzione globale di elettrolizzatori dovrebbe essere 10 volte inferiore rispetto a quella delle celle a combustibile), ma le dimensioni, i pesi e il numero di strati per cella sono molto pi\u00f9 elevati. Un elettrolizzatore alcalino, ad esempio, pu\u00f2 pesare pi\u00f9 di 40 tonnellate, con celle che misurano 1,5 metri di diametro, composte da pi\u00f9 strati rispetto alle celle a combustibile.  <\/p>\n\n\n\n

Dato che l’automazione \u00e8 relativamente nuova in questo settore, i produttori devono affrontare molteplici sfide; ad esempio, capire come gestire e allineare con precisione alcune componenti ad alta velocit\u00e0 (guarnizioni, membrane, tessuti e reti metalliche) . Per affrontare queste sfide, Comau ha avviato diversi test di laboratorio e collaborazioni sul campo con i clienti. L’azienda sta inoltre mettendo a disposizione molte delle competenze e delle capacit\u00e0 acquisite fornendo linee di assemblaggio per il Body-in-White, moduli batteria e pacchi batteria, insieme a tecnologie specifiche, come la saldatura laser e a resistenza, l\u2019ispezione visiva, i test di tenuta e l\u2019assemblaggio ad alta velocit\u00e0, per progettare soluzioni dedicate.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Secondo l’Agenzia Europea per l’Ambiente, pi\u00f9 di un quarto delle emissioni totali di CO2 <\/sub>in Europa proviene dal settore dei trasporti. Il passaggio a veicoli a basso consumo di carburante alimentati da fonti rinnovabili \u00e8 un modo concreto per ridurre le emissioni di gas serra e per avvicinarsi all’obiettivo comunitario di decarbonizzazione totale della mobilit\u00e0. Il raggiungimento di questo traguardo richieder\u00e0 competenze sempre pi\u00f9 avanzate e una costante innovazione tecnologica da parte degli operatori del settore che contribuiscono alla catena del valore dell’idrogeno. E anche se si pu\u00f2 affermare che automatizzare quello che tradizionalmente era un processo di produzione manuale \u00e8 una delle maggiori sfide per l’approvvigionamento di idrogeno verde, \u00e8 altrettanto importante l’attenta gestione dell’intero ciclo di vita del processo industriale, dalla progettazione concettuale ai servizi di produzione e consulenza. In questo caso, ad esempio, l’approccio di ingegneria simultanea di Comau \u00e8 fondamentale per aiutare i clienti a progettare i loro prodotti in modo pi\u00f9 facile e conveniente quando li assemblano in modo automatizzato.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

All\u2019inizio di quest\u2019anno Comau si \u00e8 aggiudicata uno dei primi progetti nel campo delle celle a combustibile a idrogeno, per la<\/strong> Shanghai Hydrogen Propulsion Technology (SHPT)<\/strong> in Cina, una controllata di SAIC Motor, per fornire una linea di produzione avanzata per l\u2019impilamento di celle a combustibile a idrogeno P4. Dotata di una tecnologia proprietaria di impilamento multi-asse ad alta velocit\u00e0 e ad alta precisione, questa soluzione innovativa esegue contemporaneamente una serie di operazioni di impilamento delle batterie in base ai poli per gestire il prelievo, la scansione del codice, il posizionamento secondario e il caricamento del guscio entro un tempo di 4 secondi.<\/strong> Analogamente, l’azienda ha recentemente implementato nell\u2019area EMEA un impianto che assembla celle a combustibile per veicoli leggeri e commerciali e collabora con i principali produttori di vari settori<\/strong>, in altre regioni, per supportare i loro piani di sviluppo e di industrializzazione dei prodotti attraverso la fornitura di servizi di consulenza e tecnologie dedicate.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Sulla base di stime interne, Comau prevede che in quest\u2019ambito il mercato dell\u2019elettrificazione crescer\u00e0 in modo esponenziale, da poche migliaia di unit\u00e0 di celle a combustibile installate nel 2020 a 1,2 milioni di unit\u00e0 entro il 2030, equivalenti ad oltre 100 GW di energia proveniente dall\u2019idrogeno. Per sostenere tale domanda, devono avvenire due cose: il numero di produttori dovr\u00e0 aumentare e i tempi ciclo dovranno diminuire. Alcuni dei produttori pi\u00f9 famosi a livello mondiale stanno gi\u00e0 pianificando un aumento di dieci volte della produttivit\u00e0 a lungo termine, da 2 secondi circa per cella dello stato attuale a 0,2 secondi per cella per il  futuro. Per raggiungere questo obiettivo, tuttavia, l’automazione dovr\u00e0 cambiare in modo significativo. Se l\u2019odierno stato dell\u2019arte per la costruzione di pile prevede l\u2019impiego di robot ad alta velocit\u00e0 e basso carico utile, entro 5 anni circa il mercato dovr\u00e0 prevedere  processi pi\u00f9 veloci e l\u2019utilizzo delle prime macchine impilatrici (simili alle apparecchiature roll-to-roll utilizzate nell\u2019imballaggio, nell\u2019elettronica e nella produzione di tecnologie agli ioni di litio). In tutti i casi, l’obiettivo resta lo stesso: velocizzare la produzione di energia sicura e priva di emissioni e ridurre i costi di produzione delle celle a combustibile e degli elettrolizzatori.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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