Efficienza energetica nel settore dei motori elettrici : innovazione tecnologica e sostenibilità economica

I motori elettrici convertono energia elettrica in energia meccanica tramite un sistema motorizzato. Si tratta di dispositivi estremamente diffusi nelle più svariate applicazioni, basti pensare che si annoverano circa 2 miliardi di motori di piccola taglia e 230 milioni di media taglia e 600000 di grande. Tale diffusione determina il fatto che ai motori elettrici è ascrivibile la maggior parte dei consumi finali di energia elettrica. Alla luce del crescente interesse mondiale rivolto all' l'efficienza energetica, il presente lavoro di tesi intende in primo luogo esplorare le opportunità di efficientamento energetico nell’ambito dei motori elettrici e valutarne i benefici in termini di economicità. In secondo luogo, si intende analizzare criticamente le principali fasi della filiera dei motori elettrici e le principali traiettorie tecnologiche in questo ambito. La metodologia ha riguardato una ricerca di informazioni da testi, report e normative, una numerosa serie di interviste a docenti, alle ESCo e alle aziende che operano a diversi livelli nella filiera dei motori elettrici . L’analisi ha fatto emergere in primo luogo che i tre driver che permettono di risparmiare energia nell’ambito dei motori elettrici sono:  l'utilizzo di motori di taglia adeguata;  l'utilizzo di variatori di frequenza (cd. inverter), quando è appropriato, per abbinare la velocità e la coppia del motore alle richieste del sistema meccanico in modo da evitare le limitazioni date da alcuni componenti meccanici inefficienti;  l'ottimizzazione dell'intero sistema, incluso la taglia del motore, tubi e condotti, trasmissioni e ingranaggi efficienti e applicazioni finali che evitino sprechi (pompe, ventole, compressori o sistemi di movimentazione industriale), così da fornire il servizio richiesto riducendo al minimo le perdite. 6 I costi energetici di un motore rappresentano più del 95% di tutti i costi del ciclo di vita, il Tasso Interno di Rendimento (IRR) che deriva dall'uso di un motore HEM comparato a quello dell'uso di un motore standard è solitamente maggiore al 100%. I motori elettrici consumano 7200TWh l’anno e contano per il 46% sul totale dei consumi di elettricità. Di questo consumo dei motori elettrici il 64% è da imputare al settore industriale, il 20% al settore commerciale e il 13% al settore residenziale. L’innovazione condivisa a livello globale in questo settore potrebbe portare a 24000YWh risparmiati da oggi al 2030 e a 16Gt di CO2 evitate.