Le emissioni di anidride carbonica sono sicuramente le più significative e valgono, da sole, oltre il 70% del complessivo. Per questo motivo la riduzione della Co2 è al centro delle agende di diversi esecutivi e organismi sovranazionali. Ma non c’è solo l’anidride carbonica, nonostante questa sia un tema di grandissima attualità e che tocca da vicino l’industria, visto che la manifattura contribuisce al 42% della produzione di Co2 complessiva. Però attenzione: non è soltanto l’anidride carbonica a sancire l’impronta ambientale di una fabbrica. E, soprattutto, ci sono molti modi per rendere un plant più sostenibile. Non bastano solo dei sistemi che taglino le emissioni di Co2 per fare sì che ci si trovi di fronte a una green factory. Sostenibilità, dunque, non vuole dire solo ridurre l’anidride carbonica. È quanto ha confermato una survey di Boston Consulting Group che ha descritto le peculiarità della Green Factory. Partendo da esempi pratici in molteplici settori: dal tessile, con Benetton che ha risparmiato un milione di litri d’acqua, fino a Caracol con Maire Tecnimont, passando per Audi o Pepsi. «Superiamo la solita lettura della fabbrica – spiega a Industria Italiana Fabio Fattori, Associate Director Manufacturing/Industry 4.0 di Boston Consulting Group – e prendiamo in esame altri parametri fondamentali come il consumo dei materiali o di risorse preziose come l’acqua, senza contare la necessaria promozione della biodiversità».
La sostenibilità, dunque, complice anche il Pnrr, non è più un tema “a piacere”, ma deve per forza entrare nelle strategie aziendali. Con un’ulteriore difficoltà: se il gran capo di Blackrock, Larry Fink, ha ancora una volta dichiarato che la sostenibilità può e deve generare profitti, oggi la guerra tra Russia e Ucraina sposta un po’ più in là gli obiettivi di “Fit for 55” (cioè la riduzione del 55% delle emissioni) per l’Europa che torna invece a parlare di carbone e di rigassificatori. Il ricatto russo sul tema dell’energia costringe a ripensare le filiere. E il viaggio recente di mario Draghi in Algeria per “recuperare” in tempi rapidi fino a 9 miliardi di metri cubi di gas è un preciso indicatore. Tra l’altro, il nucleare ha tempi decisamente lunghi, il che costringe a rispolverare le centrali a carbone. «Anche la manutenzione predittiva – aggiunge Fattori – permette di ridurre gli sprechi, perché consente un intervento quando ancora il macchinario funziona, riducendo quindi le possibilità di produzione di scarti di lavorazione. Ma il cambiamento passa anche dal rapporto con i lavoratori: ad esempio introducendo dei premi di produttività legati a indicatori di sostenibilità, incentivando anche il coinvolgimento dei lavoratori ai processi di creazione e miglioramento dell’azienda e dell’ambiente circostante».
Ridurre il consumo dell’acqua: il caso Benetton, Audi e Pepsi
Come accennato in precedenza, Benetton nel suo stabilimento croato ha ridotto di un milione di litri al giorno il consumo di acqua modificando la tecnologia di processo. Ad Osijek è partito il progetto Wasatex (Water Saving Processes for Texile Production), finalizzato a ottenere mediante la depurazione dei reflui dell’industria tessile acqua da poter riutilizzare nel ciclo di produzione industriale. Un progetto iniziato nel 2014 e che ora ha finalmente raggiunto la sua completa maturità. L’obiettivo è il recupero delle acque di scarto attraverso un processo di filtraggio per purificare l’acqua dalle materie organiche, da pigmenti di colore e tensioattiva, ma anche da elementi chimici come calcio o magnesio. In origine, alla Olimpias Tektil, l’acqua necessaria per i processi industriali veniva esclusivamente attinta dai pozzi: questo significava un consumo di circa 1.600 metri cubi al giorno, pari al fabbisogno quotidiano di 10.600 persone. Oggi invece si è assistito a un taglio di un milione di litri.
Analogo discorso può essere fatto per Audi, che, entro il 2035, taglierà il consumo di acqua dall’attuale media di circa 3,75 metri cubi a circa 1,75 metri cubi per auto prodotta. La stessa casa risparmia fino a 300 milioni di litri di acqua all’anno nel suo stabilimento di Ingolstadt. E poi c’è Pepsi: lavare le patate prima che vengano affettate e cotte in patatine richiede acqua. Ma ora, lo stabilimento di Sabritas Vallejo di PepsiCo a Città del Messico sta ottenendo di più da ogni goccia, grazie a un’idea innovativa: lava quelle patate con la stessa acqua utilizzata nel processo di produzione delle bevande del suo partner di imbottigliamento, dopo che sono state trattate secondo gli standard per bere in sicurezza. L’impatto: un singolo impianto ha ridotto la sua domanda di acqua dolce di oltre il 50% nel 2020 rispetto al 2019 e ha dato l’esempio agli altri.
Gestire in maniera efficiente i materiali utilizzati per la produzione: riciclo, remanufacturing e stampa 3D
«La tecnologia che può dare il contributo più significativo alla riduzione dell’impatto ambientale delle fabbriche – chiosa Fattori – e gli esempi sono molteplici, anche nelle diverse industry. Ad esempio, nel caso delle plastiche c’è il caso di Caracol che ha sviluppato una stampante 3D insieme a Maire Tecnimont che impiega il 100% di plastica riciclata».
Myreplast è in grado di recuperare diverse tipologie di rifiuti plastici, sia di origine industriale (come fusti, pallet e componenti per auto), sia di origine urbana, per produrre un materiale riciclato che può sostituire la plastica vergine (Upcycling). Questa miscela di pellet di plastica riciclata viene direttamente utilizzata dalla tecnologia di stampa 3D robotica di Caracol. L’utilizzo della stampa additiva nei processi produttivi riduce notevolmente lo scarto di materia prima perché permette di “aggiungere” materiale solo dove serve, a differenza di una lavorazione tradizionale che “sottrae” materiale per ottenere la forma desiderata. Inoltre, alcune tecnologie di stampa 3D prevedono la possibilità di riciclare la minima parte di materia prima non utilizzata o di utilizzare materiali riciclati per la stampa. Caracol impiega una resina plastica riciclata per la produzione di scafi nautici. Un altro esempio è nuovamente Audi, che riutilizza parte degli scarti di plastica proveniente da imballaggi dello stabilimento di Neckarsulm per realizza in AM dei tools per la produzione. Secondo la casa automobilistica, l’imballaggio in blister, che viene utilizzato per fornire parti come sensori e altoparlanti, viene raccolto e ordinato per tipo prima di essere triturato e granulato per asciugarlo. Un produttore di filamenti riscalda quindi il granulato fino a 450°C e lo estrude sotto forma di filamento di plastica. Quel filamento è la materia prima per le stampanti 3D che il team di Neckarsulm utilizza per produrre ausili di assemblaggio di precisione per la realizzazione di veicoli. Audi sta lavorando a stretto contatto con la start-up olandese 3devo, che fornisce la tecnologia di produzione del filamento al progetto.
Il sistema BattMan di Volkswagen Components e Audi
Volkswagen Group Components e Audi Bruxelles hanno sviluppato il sistema di controllo rapido BattMan (Battery Monitoring Analysis Necessity) ReLife, che impiega pochi minuti per valutare le condizioni di una batteria, aiutando a definire i passi successivi da compiere. Si tratta di un sistema di controllo rapido che viene già utilizzato come mezzo per la diagnosi iniziale nel centro di riciclo batterie dell’impianto pilota di Salzgitter, gestito da Volkswagen Group Components. Dopo che il sistema completa l’ispezione e rileva la capacità residua degli accumulatori, questi possono essere riutilizzati parzialmente o completamente su altri mezzi, impiegati come sistemi di stoccaggio di energia mobili o stazionari, oppure essere riciclati direttamente nella produzione di celle con un processo innovativo.
La prima versione del software BattMan è stata sviluppata nello stabilimento Audi di Bruxelles, dal reparto che si occupa del Controllo Qualità, con l’obiettivo di avere uno strumento per l’analisi rapida e affidabile delle batterie agli ioni di litio di Audi e-tron. Attualmente il software è utilizzato come strumento di diagnosi da diversi brand del Gruppo Volkswagen. Dopo aver inserito i connettori a bassa tensione, per prima cosa il dispositivo verifica se la batteria è in grado di comunicare e trasferire dati. Poi il sistema rileva e visualizza eventuali messaggi di errore, prima di passare allo stato di salute, valutando parametri come la resistenza di isolamento, la capacità, la temperatura e la tensione delle celle.
Se la batteria è in buone o ottime condizioni la prima opzione è il ricondizionamento, un processo attraverso cui gli accumulatori vengono revisionati – tenendo presente il loro valore di mercato – e reinseriti nella catena del valore come pezzi di ricambio per altri veicoli elettrici. Se lo stato di salute della batteria è medio o buono, viene riutilizzata come sistema di accumulo di energia mobile o stazionario, quindi un impiego che potrà durare per diversi anni. Le alternative sono varie: dalla stazione flessibile di ricarica rapida al robot mobile per la ricarica, dal sistema di trasporto autonomo al carrello elevatore, ma anche dal “power bank” domestico al sistema di alimentazione di emergenza. La terza opzione riguarda le batterie che presentano condizioni tali da non consentire un’ulteriore applicazione e vengono quindi riciclate nell’impianto pilota di Salzgitter. Qui, con una serie di processi meccanici si smantellano le batterie per recuperare materie prime come alluminio, rame, plastica e la cosiddetta “polvere nera”, che contiene gli elementi più preziosi: litio, nichel, manganese, cobalto e grafite. Alcuni partner specializzati si occupano di separarli mediante processi idrometallurgici per poi trasformarli nuovamente in materiale catodico.
Promuovere la biodiversità
Le fabbriche “consumano” molto terreno, uno stabilimento automotive si misura in milioni di mq, quindi utilizzare parte del terreno per favorire la biodiversità è necessario, ed è fattibile già oggi. È ancora Audi ad aver sviluppato concetti specifici per promuovere la diversità biologica e li ha implementati nei suoi siti. Questi includono aree con tetto verde nel sito di Ingolstadt, prati fioriti nello stabilimento di Neckarsulm, praterie povere di nutrienti con specie vegetali autoctone e colonie di api nel sito di Bruxelles, una cintura verde intorno allo stabilimento a San Jose Chiapa (Messico) con un vicino rimboschimento di 100.000 alberi, moduli come cumuli di sabbia, hotel per insetti, un biotopo umido e un’area di legno morto nel sito di Neuburg e una steppa pannonica tipica della regione nel sito di Győr (Ungheria).
Il più grande progetto di biodiversità al momento è l’area aperta presso il sito di Münchsmünster, 30 km a sud-est della sede di Ingolstadt. Qui sono state utilizzate misure mirate per progettare 17 ettari di spazio aperto, creando habitat per numerose specie animali e vegetali, a volte rare. Le aree a prato e gli alberi e gli arbusti autoctoni offrono diverse fonti di cibo e strutture per la nidificazione. Più di 100 specie di piante da prato e 90 specie di api selvatiche si sono già insediate nel sito. La progettazione dell’area viene continuamente ottimizzata e scientificamente supportata dai biologi. L’obiettivo a lungo termine di Audi è integrare la biodiversità nella catena del valore complessiva dell’azienda in un modo che vada oltre la gestione della proprietà.
Il futuro è ancora improntato alla sostenibilità?
La guerra tra Russia e Ucraina costringe a ripensare il tema della sostenibilità nel suo complesso, ma è anche vero che fino ad ora le metriche che sono state impiegate non sono sempre state particolarmente efficaci per misurare l’effettiva riduzione dei consumi. La tecnologia, però, può venire in soccorso. «Attraverso moduli di intelligenza artificiale – conclude Fattori – è possibile capire effettivamente quanto inquini un’azienda e quanto abbia fatto per ridurre la sua impronta. Sul nucleare, invece, bisogna avere un approccio razionale: inutile fomentare paure, abbiamo scelto di abbandonarlo ma non ci siamo concentrati sulle rinnovabili, visto che i Paesi del nord hanno un installato superiore rispetto a quello dell’Italia. La speranza è che si mantenga dritta la barra, ovverosi mantenga la direzione intrapresa per le rinnovabili e, solo nel caso in cui il rate di installazione di queste ultime non sia sufficiente a raggiungere il target, si preveda la costruzione di nuove centrali basate sulle tecnologie di ultima generazione più sicure.
La green factory del futuro secondo Bcg
Uno studio del 2020 condotto da Boston Consulting Group, “The Green Factory of the Future” che ha coinvolto centinaia di aziende, provava a tracciare la rotta verso il futuro della fabbrica sostenibile. Oltre il 60% dei partecipanti allo studio affermava che la propria azienda prevede di implementare misure di decarbonizzazione. E oltre il 90% dei partecipanti afferma che la propria azienda dedicherà una parte del proprio budget di investimento manifatturiero alle misure di decarbonizzazione nei prossimi tre anni. Tra questi partecipanti, circa la metà afferma che l’azienda spenderà più del 10% del budget disponibile per gli investimenti nella produzione per la decarbonizzazione nei prossimi tre anni.
Per realizzare le proprie ambizioni, le aziende devono migliorare il modo in cui implementano i propri piani. Sebbene vediamo esempi promettenti e grandi ambizioni, molti precedenti sforzi per attuare misure di decarbonizzazione non hanno avuto molto successo. Solo il 13% dei partecipanti riferisce che la propria azienda ha implementato completamente misure di decarbonizzazione nella produzione e nella logistica. Molte aziende tecnologiche sono fortemente motivate ad affrontare i problemi di sostenibilità. Ad esempio, Microsoft ha annunciato l’intenzione di diventare “carbon negativo” (rimuovendo dall’atmosfera più carbonio di quello che emette) entro il 2030. Oltre a ciò, prevede di cancellare entro il 2050 un volume di carbonio pari a tutte le sue emissioni dalla sua fondazione in 1975.
