AC-DC: verso un cambio di paradigma

Passare dalla corrente alternata (c.a. o in inglese a.c.-alternating current) alla continua (c.c. o d.c.-direct current) potrebbe portare vantaggi in termini di riduzione dei costi ed efficienza energetica. Alcune aziende in Germania stanno esplorando queste opportunità: e in Italia? Sentiamo cosa ci ha detto Lapp

Da due anni in Germania ha preso vita il progetto ‘DC-Industrie – Intelligent open DC network in industry for highly efficient system solutions with electric drives’ per il quale il Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), il ministero tedesco dello sviluppo economico e dell’energia, ha stanziato 10 milioni di euro in tre anni. L’obiettivo è arrivare alla ‘transizione energetica’, ovvero passare dalle reti di distribuzione di energia attuali, che funzionano in corrente alternata, a reti in corrente continua. I soggetti coinvolti nell’iniziativa tedesca sono a oggi 15, per esempio Daimler, Siemens, Bosch Rexroth e vari istituti di ricerca, fra loro anche Lapp: “È importante fare cultura anche in Italia sul tema. Da qui l’evento di oggi, intitolato appunto ‘Rivoluzione energetica: il futuro dell’industria è in corrente continua?’” ci spiega Roberto Pomari, managing director di Lapp. “In Germania infatti già si vedono i primi frutti dell’iniziativa, con la progettazione di stabilimenti produttivi con macchine equipaggiate con reti in corrente continua. Invece nel nostro Paese ancora non si parla nemmeno di questa soluzione alternativa”.

Azienda familiare, nata negli anni ’50, oggi in mano alla terza generazione, Lapp conta 41 filiali nel mondo, 18 siti produttivi, tre centri di ricerca e un fatturato 2019 pari a 1 miliardo di euro, frutto della sua rete di ‘connessioni’: “Siamo esperti in connessioni, intendendo con questo non solo i nostri prodotti, nati per consentire la comunicazione e il collegamento in campo industriale, ma anche le relazioni con clienti, partner e istituzioni” prosegue Pomari. “Comunicare insomma è nel nostro DNA, anche quando si tratta di divulgare conoscenza su un tema già molto dibattuto in Germania, quello dell’energia, dell’uso che ne facciamo, soprattutto in relazione alla sostenibilità e all’ambiente. Si parla molto di energia pulita e rinnovabili, efficienza e risparmio, ma ancora poco si è fatto nel concreto per dare vita a delle comunità energetiche sostenibili, basate su micro-reti intelligenti, le tanto citate smart grid”.

La ‘disputa’ fa alternata e continua data indietro nel tempo ed è ben nota a qualsiasi buon ingegnere: Thomas Edison, l’inventore della lampadina, nel 1882 inaugurò la sua prima centrale elettrica che, tra le altre cose, elettrificava Wall Street a New York. La centrale lavorava in corrente continua. Nikola Tesla, all’epoca collaboratore di Edison, aveva però un’altra idea e si dedicò alla tecnica in corrente alternata. Dopo la rottura dei rapporti con Edison, portò avanti il suo progetto in collaborazione con il concorrente, George Westinghouse.

La corrente alternata consente più facilmente il trasporto dell’energia su grandi distanze usando cavi più sottili, quindi più economici. L’esposizione mondiale di Chicago del 1893 venne illuminata in corrente alternata, segnando l’inizio del successo di questa tecnica lungo tutto il XX secolo. Oggi, a 86 anni dalla morte di Edison, inizia a farsi strada l’idea che, forse, il grande inventore non abbia sbagliato a sostenere la corrente continua, anche perché il modo in cui produciamo, distribuiamo e utilizziamo la corrente elettrica si è profondamente modificato. Questo porterà a radicali cambiamenti a tutti i livelli.

Il potenziale in termini di efficienza energetica offerto dalla tecnica in corrente continua è oggi oggetto di dibattito. “Negli ultimi 2 anni diversi Paesi hanno realizzato diversi progetti pilota” illustra Georg Stawowy, presidente e CTO di Lapp Holding. “Nelle regioni con un’infrastruttura di rete inefficiente, come l’India, si punta fortemente sulla tecnica in corrente continua per realizzare nei villaggi un sistema di approvvigionamento energetico decentralizzato. In campo industriale, in Germania, sempre più aziende puntano sull’utilizzo della corrente continua nei propri parchi server ad alto consumo di energia. Qui, le variazioni del grado di utilizzo producono effetti economici positivi, mentre le applicazioni chiuse permettono di gestire con maggiore efficacia gli aspetti relativi alla sicurezza”.

Per raggiungere questo obiettivo vi è però ancora molto da fare, per esempio sul fronte dei componenti. “Lapp è attualmente molto attiva nell’ambito di un progetto che studia la stabilità sul lungo termine dei materiali isolanti per cavi e linee” spiega Gaetano Grasso, head of product management and marketing Lapp. Lo sviluppo di nuovi componenti per la tecnica di collegamento in c.c. richiede inoltre normative specifiche attualmente non disponibili. “Per questo il CEI (Comitato Elettrico Italiano) partecipa ai lavori di IEC (TC8 – System aspects of electrical energy supply, IEC SyC LVDC – Low Voltage Direct Current and Low Voltage Direct Current for Electrical Access, TC23 – Electrical accessories, IEC TC69 – Electric road vehicles and electric industrial trucks, IEC TC64 – Electrical installations and protection against electric shock) per la normazione delle reti c.c. a livello internazionale” prosegue Grasso.

Quello dei cavi per le applicazioni in corrente continua non è del resto un tema del tutto nuovo per Lapp. “La serie di prodotti Ölflex Solar, per esempio, include cavi per la distribuzione dell’energia negli impianti fotovoltaici” esemplifica Grasso. “Lapp Systems ha inoltre sviluppato dei sistemi di ricarica per veicoli elettrici e ibridi come per esempio Lapp Helix, un cavo di ricarica a spirale che si ripiega da solo e permette un risparmio di peso del 40%. Abbiamo anche introdotto sul mercato cavi specificamente sviluppati per la corrente continua, tra i quali il cavo Ölflex DC 100 con nuovi codici colore dei conduttori conformi alla versione aggiornata al 2018 della norma DIN EN 60445 (VDE 0197):2018-02 per i cavi per corrente continua. Altri cavi sono Ölflex DC Servo 700 per applicazioni fisse e Ölflex DC Chain 800 in TPE per applicazioni mobili. Inoltre, per i partner industriali Lapp ha sviluppato un cavo ibrido che riunisce in un’unica guaina isolante tutte le funzioni per il comando di un motore”.

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