Come viene utilizzata l’evaporazione nel settore industriale?

Che cos’è l’evaporazione?

L’evaporazione, in fisica, si definisce come il passaggio di stato da liquido a gassoso, o aeriforme. Questo fenomeno naturale, che coinvolge tutte le sostanze chimiche in stato liquido, è sfruttato anche in ambito industriale: in questo articolo, scopriremo come!  

Il processo di evaporazione, come accennavamo, è definito in fisica come il passaggio di stato, da liquido ad aeriforme. Questo passaggio di stato accade, in natura, con ogni genere di liquido, a partire dall’acqua. L’evaporazione è dipendente solo in parte dalla temperatura del liquido: tornando all’acqua, è facile notare il processo di evaporazione durante l’ebollizione, ma non è l’unica condizione in cui questo processo fisico accade. Basti pensare ai panni stesi, ad esempio: l’asciugatura non è altro che un lento processo evaporativo, solo parzialmente dipendente dalla temperatura ambientale e dalla ventilazione. Naturalmente, un aumento di calore e/o ventilazione determinerà un’evaporazione più rapida. 

In ambito industriale, vengono utilizzati sia processi di evaporazione naturale, senza immissione di ulteriore energia nei sistemi evaporativi sotto forma di calore, che processi che prevedono un’evaporazione rapida dei liquidi grazie a un’iniezione di calore. Questi due approcci vengono utilizzati per ottenere risultati diversi: vediamo ora alcune delle tecnologie più interessanti che utilizzano l’evaporazione in ambito industriale. 

Quali sono le tecnologie che sfruttano l’evaporazione?

Mai sentito parlare del treno a vapore? Quest’invenzione sfruttava proprio l’evaporazione dell’acqua per ottenere energia cinetica, grazie a una caldaia azionata con legna o carbone. Dopo quasi 200 anni la tecnologia legata all’evaporazione è diventata notevolmente più sofisticata; oggi gli utilizzi dell’evaporazione sono numerosissimi, dal settore chimico, al food, fino alla climatizzazione. 

In ambito alimentare l’evaporazione a basse temperature è molto utilizzata, per creare prodotti come, ad esempio, omogeneizzati, sciroppi, sughi. Questa tecnica permette, infatti, di eliminare parte dell’acqua contenuta nei prodotti alimentari, ottenendo un prodotto più concentrato e viscoso. Per evitare di modificare le caratteristiche organolettiche degli alimenti, generalmente questa tecnica viene effettuata a temperature che non superano i 50°C, stimolando la naturale evaporazione grazie a sistemi di ventilazione forzata. Sempre in ambito alimentare, ricordiamo che l’evaporazione e la distillazione sono impiegate da millenni per la creazione di bevande alcoliche e superalcolici, detti appunto distillati. 

Anche nel settore industriale farmaceutico l’evaporazione è ampiamente utilizzata, soprattutto per i residui derivanti dai cicli produttivi. In poche parole, i liquidi residui di lavorazione contengono, spesso, un’elevata percentuale di acqua. Grazie all’evaporazione, e alla successiva distillazione, le sostanze chimiche da smaltire vengono separate dall’acqua. In questo modo vengono prodotti meno scarti a livello di volume, con un conseguente impatto sui costi di smaltimento. Si tratta di un sistema capace di concentrare gli scarti e recuperare acqua pulita, a basso costo e a bassissimo impatto ambientale. 

Infine, l’evaporazione trova un impiego ideale anche nel settore della climatizzazione. Infatti, il passaggio di stato da liquido ad aeriforme sottrae calore all’ambiente circostante. È possibile sfruttare questo fenomeno per rinfrescare gli ambienti, utilizzando dispositivi come i raffrescatori evaporativi industriali. 

  

Raffrescatori Evaporativi: una tecnologia green

I raffrescatori evaporativi industriali hanno un funzionamento molto semplice: prelevano l’aria esterna e la conducono in un circolo forzato, ad alta percentuale di umidità. L’acqua, evaporando, sottrae calore all’aria; perciò, il getto d’aria in uscita dal raffrescatore industriale sarà notevolmente più fresco rispetto alle temperature esterne. 

 Come è intuibile, i raffrescatori evaporativi industriali per funzionare hanno bisogno solo di un po’ d’acqua, e di energia elettrica per alimentare la ventola che condurrà l’aria all’interno del sistema. Essendo un sistema molto semplice, il dispendio energetico è minimo, con un notevole risparmio in bolletta, rispetto ai tradizionali climatizzatori.  

Inoltre, i raffrescatori evaporativi industriali non prevedono l’uso di nessun tipo di liquido refrigerante potenzialmente dannoso per l’ambiente: queto li rende una tecnologia amica dell’ambiente. Infine, è importante sottolineare che, al contrario dei classici sistemi di climatizzazione, i raffrescatori prevedono un ricambio continuo dell’aria poiché l’aria fresca proverrà direttamente dall’esterno. 

Grazie a queste caratteristiche, i raffrescatori evaporativi si rivelano ideali per rendere più confortevoli ambienti di grandi metrature, come industrie, supermercati, ospedali, con una spesa minima.