Verso una produzione sostenibile di isolamenti in fibra di legno

Rilanciare la produzione svizzera di pannelli in fibra di legno riducendo al minimo l'utilizzo di acqua dolce 

Nel settore delle costruzioni e dell'isolamento, la fibra di legno si è progressivamente affermata rispetto al semplice legno grazie alla sua versatilità e alle sue numerose qualità. Innanzitutto, è per natura molto sostenibile, poiché deriva dagli avanzi dell'industria del legno: materiali come segatura, trucioli e scarti che altrimenti sarebbero considerati rifiuti. Altre caratteristiche che rendono la fibra di legno un prodotto in ascesa sono le sue importanti capacità isolanti e termiche che favoriscono temperature stabili e il risparmio energetico, le sue proprietà di gestione dell'umidità che tengono lontane le muffe e il suo tasso di riciclabilità del 100%.

Non sorprende quindi che il mercato della fibra di legno sia non solo stabile, ma anche in piena espansione, con previsioni di crescita positive nei prossimi anni. Ciò ha stimolato una ripresa della produzione locale di fibra di legno in Europa, in particolare in Svizzera, dove questa industria si è fermata decenni fa e ha lasciato un vuoto importante nella filiera di lavorazione del legno nazionale. L'azienda svizzera Lignatherm AG - parte di Schilliger Holz AG - ha deciso di riprendere la produzione di pannelli isolanti "Swiss made" con materie prime nazionali e con il minor impatto ambientale possibile.

La sfida di Lignatherm

Per riavviare la produzione, Lignatherm sta costruendo una nuova fabbrica di pannelli isolanti in fibra di legno che dovrebbe essere completata nell'estate del 2025. Una volta in funzione, trasformerà ogni anno circa 50.000 tonnellate di cippato in pannelli isolanti in fibra di legno in un impianto alto poco meno di 40 metri e con una superficie di 6.000 m2. Il paesaggio circostante è a dir poco idilliaco: lo stabilimento si trova a Küssnacht, famosa non solo per aver dato i natali alla Svizzera come nazione indipendente, secondo la tradizione elvetica, ma anche giustamente considerata una meraviglia naturale con una posizione privilegiata sulla sponda nord-occidentale del Lago dei Quattro Cantoni.

Con un tale patrimonio da proteggere, Lignatherm si è messa alla ricerca di un partner che rispecchiasse la sua attenzione per l'ambiente e gestisse in modo efficace sia l'elevato consumo di acqua che le acque reflue derivanti dalla produzione di pannelli in fibra di legno. Tra l'altro, si tratta di due aspetti ambientali di maggiore impatto nel settore.

L'innovativa soluzione a 3 stadi di GEA

Esistono diverse strategie per ottimizzare l'uso dell'acqua dolce e riciclare le acque reflue. Metodi come la flottazione dispersiva o biotrattamenti delle acque reflue aiutano da tempo i produttori di pannelli in fibra a ridurre il volume delle acque reflue o a contenere la quantità di rifiuti nell'acqua. Tuttavia, nessuna delle opzioni disponibili rappresenta una soluzione completa e ciò porta a una riduzione dei risparmi (ad esempio energetici) che potrebbero essere ottenuti in altro modo.

"Realizzeremo un prodotto sostenibile", afferma Tobias Osterwalder, responsabile della lavorazione e amministratore delegato di Lignatherm. "Per noi è quindi molto importante un processo di produzione sostenibile ed efficiente dal punto di vista delle risorse. Avevamo bisogno di un partner che ci aiutasse a orientare l'intero processo produttivo verso l'utilizzo di tutta la quantità di acque reflue del processo, non solo per ottimizzare la nostra efficienza energetica, ma anche per mantenere il più basso possibile il fabbisogno di acqua dolce. In GEA abbiamo trovato il partner giusto per supportarci in un processo così impegnativo". Lignatherm è partita da criteri rigorosi che l'hanno portata a fidarsi dell'esperienza di GEA per rispondere alle sue specifiche e ai suoi parametri di efficienza e sostenibilità.

Così, gli ingegneri GEA hanno progettato una soluzione su misura per un processo di trattamento delle acque a tre stadi che consentirà a Lignatherm di riciclare quasi il 100% delle acque reflue. Ciò ridurrà in modo significativo il consumo di acqua dolce e, di conseguenza, l'impatto ambientale.

La progettazione di questa soluzione completa ha richiesto competenze tecniche approfondite e una solida conoscenza dell'industria dei pannelli in fibra di legno, poiché anche le stagioni o il livello di umidità del legno incidono in misura significativa sul tipo e sul numero di particelle, acidi organici e altri idrocarburi da trattare prima dello scarico delle acque reflue generate.

Il risultato è un'efficace sinergia di alcune delle tecnologie principali di GEA, adattate alle esigenze specifiche di Lignatherm. Il processo interessa tre diverse parti cruciali della produzione per garantire il massimo risparmio idrico e l'efficienza energetica:  

• La prima fase comprende la separazione meccanica con centrifughe decanter GEA, in cui i solidi sospesi vengono efficacemente rimossi dal flusso delle acque reflue. 

• La seconda fase è la separazione termica con l'evaporatore a film cadente, in cui i solidi disciolti vengono concentrati per il successivo smaltimento, mentre viene prodotta condensa limpida per alimentare il terzo stadio. 

Questa fase è particolarmente sostenibile grazie al sistema di ricompressione meccanica del vapore (MVR) che alimenta l'evaporatore senza combustibili fossili alla massima efficienza energetica. Questo sistema raggiunge un coefficiente di prestazione (COP) - indice del potenziale di risparmio energetico di un impianto di separazione termica - superiore a 25. Si tratta di un valore almeno cinque volte superiore a quello raggiunto con altre opzioni di riscaldamento come le pompe di calore o le caldaie a gas.

• La terza fase è costituita dal nostro reformer a vapore che rende il sistema di riciclo dell'acqua totalmente circolare. Cattura le acque reflue in un circuito trasformandole in vapore di processo che non deve così essere generato in altro modo. Più del 95% delle acque reflue può così essere riutilizzato come vapore, riducendo al contempo il fabbisogno di acqua dolce di oltre il 95%.

È stato un progetto impegnativo ma gratificante. "Sono entusiasta di come la combinazione intelligente di diverse tecnologie GEA ci permetta di fornire ai nostri clienti una soluzione di processo perfetta", afferma Roland Moser, Evaporation Sales & Process Manager e tra gli ingegneri che hanno sviluppato e personalizzato la soluzione per Lignatherm. "Si tratta di una pietra miliare per la riduzione degli effluenti e del consumo di acqua nella produzione [di pannelli di fibra a media densità] e di un esempio di efficienza energetica".

La soluzione di GEA per chiudere il ciclo di trattamento dell'acqua

Esperienza e innovazione al servizio della sostenibilità.

L'esperienza di oltre un secolo di GEA negli impianti di separazione termica e nell'industria chimica, così come nel trattamento delle acque reflue dei pannelli di fibra, unita alla passione e alla competenza di ingegneri in grado di adattare il processo alle esigenze specifiche di Lignatherm, sono stati gli "elementi chiave per ottenere risultati eccezionali", afferma Rafael Piña, Project Manager Evaporation. "Grazie a questa sinergia, il progetto Lignatherm non solo ha superato gli obiettivi iniziali, ma ha anche portato a miglioramenti della nostra tecnologia, stabilendo un nuovo standard di livello superiore". Il successo del progetto ha un impatto non solo sull'industria, ma ridefinisce anche i risultati che si possono ottenere in termini di tutela delle acque e di sostenibilità generale.

Alla base di traguardi così importanti ci sono sempre un forte lavoro di squadra e la comunicazione, valori che GEA e Lignatherm condividono: "il dialogo costante è stato fondamentale per adattare i processi e le tecnologie, assicurando che ogni soluzione fosse perfettamente in linea con le aspettative di Lignatherm" aggiunge Piña. 

Osterwalder ha osservato che Lignatherm ha potuto contare su una comunicazione aperta e diretta fin dall'inizio e su ogni aspetto del progetto, grazie alla "consulenza esperta di GEA e al lavoro congiunto per sviluppare la soluzione ideale per il progetto". Il successo di questa collaborazione e condivisione è il fattore chiave per il rilancio di una produzione di fibra di legno sostenibile in Svizzera che consentirà di mantenere il lago dei Quattro Cantoni incontaminato.