Energieffektiviteten i ugnar och andra processstadier i keramikproduktionen är ganska låg och föroreningar släpps för närvarande ut på ohållbara nivåer. Men när kostnaderna för fossila bränslen stiger och regeringarna inför allt hårdare koldioxidutsläpp, keramikföretag vänder sig alltmer till kreativa lösningar för att minska sitt klimatavtryck.

"Koldioxidutsläpp är en vanlig fråga för många intensiva energinäringar, och alla primära åtgärder eller sekundära åtgärder du genomför som kan minska koldioxidutsläppen är bra, "sa Dra Irina Celades Lopez, som är ansvarig för hållbarhetsområdet i det keramiska tekniska institutet i Castellón, en stad i Spanien.

Luca Manzini, ansvarar för energihantering för Ceramiche Atlas Concorde Spa, del av Gruppo Concorde i Italien och partner inom det EU -finansierade projektet ETEKINA, håller med:"Alla keramikgrupper här i Italien gör stora investeringar i energieffektivitet. Du behöver mycket värmeenergi för att göra keramik. Vi försöker återvinna spillvärme för att minska vår huvudsakliga kostnad, som är naturgas. "

Med ugnar som kan nå 1250 grader Celsius, föroreningar som koldioxid och svaveldioxid släpps ut, och liter dricksvatten förvandlades till avloppsvatten, keramikplattans tillverkningsindustri har inte rykte om sig att vara exakt miljövänlig.

Gabriele Frignani, som arbetar för Gruppo SACMI, en multinationell som tillhandahåller avancerad teknik för keramik och andra sektorer, noterade att ingen borde förvänta sig att industriister plötsligt blir ekokrigare om det inte finns ett ekonomiskt incitament.

"Industri, i allmänhet, är inte alls intresserad av miljöfrågor om de inte kan omvandla detta ämne till högre omsättning, "sade han." Tanken att en ny renässans i miljöhänseende kan genereras från industrisektorn är inte bara romantisk utan helt fristående från verkligheten. "

Till exempel, som en del av tillverkningen av keramiska plattor, vatten tillsätts till rå lera och material, vilket resulterar i en lera/vattenblandning som kallas "slip, "kännetecknas av en vattenhalt på 32-38%. Slipen torkas i en spraytork, vattnet avdunstar och luftfuktigheten reduceras till cirka 6-7%. Till sist, keramikplattorna pressas.

Keramikindustrin hämtar dricksvatten för användning i denna process helt enkelt för att det är billigare än att rena avloppsvatten, enligt Frignani. Även om vatten också drivs ut genom denna process, inga åtgärder har ännu vidtagits för att återställa det, även om några prospektiva studier har genomförts. Dock, i Spanien har vattenbristfrågor drivit industrin att använda delvis återvunnet vatten och delvis dricksvatten, och detta är ett exempel andra länder kan följa. I verkligheten, dricksvatten är bara ett krav för beredning av glasyr och bläck, på grund av höga kvalitetskrav.

Men det finns besparingar att göra genom att implementera mer energieffektiva processer, och den europeiska keramikindustrin experimenterar med värmerörsvärmeväxlare (HPHEs) för att återta energi som går förlorad från heta ugnar och överföra den energin till en annan punkt i produktionskedjan.

Istället för att slänga värmen, Ceramiche Atlas Concorde Spa vill samla det och sedan använda det inom andra processer inne i anläggningen. HPHE:erna som utvecklas som en del av ETEKINA -projektet kommer att hjälpa till med detta.

"Vi kommer att spara lite naturgas på det här sättet. Tanken är inte ett genombrott inom teknik, det är inte som att gå till månen. Det är något som vi redan till viss del gör. Men fram till nu hade vi inte tekniken för att återvinna ugnsutsläppsenergin, sa Manzini.

ETEKINA HPHE kommer att testas på två ugnar i den nya pilotanläggningen på Ceramiche Atlas Concorde Spa. Luca Manzini räknar med att initiativet kommer att resultera i besparingar på mellan 120 €, 000-180, 000 för anläggningen. Det motsvarar 400, 000 kubikmeter naturgas, vilket motsvarar 2% av den totala värmen som produceras.

"Faktiskt, det blir lite mer, på grund av att växten har mycket autoproduktion, på grund av närvaron av en generationsväxt inuti själva växten, " han sa.

Inom Ceramics Technical Institute i Spanien, Celades Lopez ser också på värmerör som ett potentiellt fordon för värmeöverföring inom keramikverk. För henne, en stor fördel med värmerör är att de är resistenta mot förändrade atmosfäriska förhållanden och är snabba och effektiva oavsett vilken omgivande temperatur eller tryck som kan vara.

"I industrin kan du hitta miljöer som är mycket frätande, med mycket föroreningar, och [värmerören] fungerar fortfarande som de ska, " Hon sa.

Hennes avdelning är också involverad i DREAM -projektet, som utvecklar en simuleringsmodell för att katalogisera det termiska beteendet hos keramiska produkter under eldningsstadiet.

"[Vårt mål är att] försöka installera dessa värmerör inom kylningsområdet för eldningssteget för att harmonisera temperaturen under kylningsläget, vilket är [ett] knepigt stadium i tillverkningen av keramiska plattor, "sa hon. Kylningsfasen vid tillverkningen av keramiska plattor är särskilt känslig eftersom stress i de keramiska bitarna kan orsaka brott.

Gabriele Frignani är också involverad i DREAM -projektet. Han är ett stort fan av hur värmerör kan användas för att transportera värme bort från värmeavgivare och till värmekonsumenter.

"En av fördelarna med att använda värmerörsteknik är att vi alltid är säkra på att luften som vi flyttar till andra termiska maskiner i processen är ren. Det finns ingen blandning mellan luften som vi värmer och luften som potentiellt kan förorenas från ugnens eldningsområde, till exempel, " han sa.

Effektiviteten hos värmerör är också lite högre jämfört med vanliga värmeväxlare som används för liknande applikationer.

En annan metod som kan användas för att göra keramiska plattor produktion "grönare" är att använda befintliga maskiner på ett mer energieffektivt sätt. Manzini håller på att utbilda och informera sina medarbetare om små finjusteringar och justeringar som kan göras inom kakelproduktionsprocessen för att öka effektiviteten.

"Om du hittar ett bättre sätt att köra dina maskiner, det är billigare men du måste också ta in människor. Människor är ofta inte riktigt villiga att ändra sina vanor! "Skrattade han." Det är långt arbete men det måste göras, när det gäller medvetenhet. "

Men, sådana tweaks är ibland oförenliga med de resultat som en klient kanske vill ha för en viss bricka. Det är därför innovationer som ETEKINAs värmerör kan ge värde.

"Om marknaden ber dig om plattor med vissa specifika egenskaper, som endast erhålls genom avfall med hög energi [metoder], åtminstone med ETEKINA kommer du att kunna hämta värmen som normalt skulle gå till spillo, och ta tillbaka den till växten, "Sa Manzini.