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La crescita del mercato delle batterie per veicoli elettrici potrebbe essere redditizia per i produttori intraprendenti negli Stati Uniti. Con gigafactory in Nevada, New York e Texas, e un'altra in programma in Georgia, il ritmo di costruzione sta accelerando, ma è comunque in ritardo rispetto alla crescita in Europa e Cina.
Tuttavia, altrettanto importante quanto la velocità di costruzione è la conformità.
Dalla qualità dell'aria nel reparto produzione ai sistemi di gestione delle polveri combustibili per i vari processi produttivi, le linee guida, gli standard e le normative per la fabbricazione di batterie per veicoli elettrici continuano a evolversi con il settore.
Con le tecnologie e le attrezzature più recenti, i metodi rivoluzionari, l'uso di materie prime potenzialmente pericolose insieme a polvere, fumi e particolati generati durante il processo di fabbricazione, gli standard più rigorosi sono di interesse comune.
Il momento migliore per affrontare queste importanti questioni è molto prima dell'inizio della fabbricazione, ovvero durante le fasi iniziali di progettazione e costruzione.
Raccolta e controllo di particolato
Durante il processo di fabbricazione delle batterie per veicoli elettrici, ci sono momenti in cui particelle potenzialmente pericolose, tra cui polvere di litio, cadmio, nichel, cobalto e alluminio, potrebbero essere rilasciate nell'aria. Anche i fumi di saldatura generati nel processo sono considerati tossici e la maggior parte di essi è associata a standard di conformità.
La polvere di alcuni materiali può essere infiammabile o combustibile, dunque deve essere adeguatamente identificata tramite una relativa analisi dei rischi e gestita di conseguenza in base ai risultati ottenuti.
Vi sono diverse fasi nel processo di fabbricazione in cui questi problemi devono essere identificati e gestiti, tra cui:
- miscelazione
- rivestimento
- gestione dei materiali
- lavorazione a macchina
- lavorazione dei metalli
- essiccazione
- saldatura
- assemblaggio
- riciclo
Le progettazioni di gigafactory devono includere soluzioni efficaci per raccogliere e controllare adeguatamente il particolato in ogni fase del processo di fabbricazione.
Sistemi efficaci di controllo delle polveri, da cappe e banchi ad aspiratori e collettori, sono fondamentali per soddisfare gli standard OSHA, mantenere un ambiente di lavoro pulito e sicuro e rispettare i requisiti normativi che regolano fumi, polvere e particolati sul posto di lavoro.
La pianificazione aiuta a gestire i rischi
Una gigafactory deve disporre degli standard più elevati per garantire che le batterie prodotte siano realizzate in modo adeguato e funzionino correttamente. Ciò significa che la struttura e tutte le sue apparecchiature devono filtrare la polvere e altri particolati che potrebbero potenzialmente influire sulla qualità delle batterie.
Come ha osservato Bob Galyen, esperto riconosciuto a livello mondiale nella tecnologia delle batterie: "È importante comprendere tutti i processi di fabbricazione delle batterie per veicoli elettrici per garantire una corretta gestione dell'aria. Ad esempio, cosa deve essere mitigato e in che modo, quali aree dell'impianto hanno una pressione atmosferica positiva o negativa e quali invece presentano sostanze chimiche nocive nell'aria? C'è poco margine di errore quando è in gioco la sicurezza".
Pertanto, la scelta e l'installazione di un sistema di raccolta efficace per polveri, fumi e nebbie inizia con un esame approfondito dei pericoli della struttura, della disposizione prevista e dei processi. Si considerino questi fattori:
- Contaminante: quale materiale stai tentando di raccogliere? Presenta potenziali pericoli?
- Disposizione di lavoro: l'area sarà aperta o divisa in singole celle? La possibilità di riconfigurare la disposizione è importante?
- Area di produzione: esistono limitazioni di spazio dovute alle dimensioni o alle strutture esistenti?
- Volume di produzione: data l'espansione prevista/possibile, qual è il volume di produzione massimo previsto?
- Tempi di attività: quale sistema offre la raccolta più efficiente con tempi di inattività minimi per la sostituzione, la pulizia e la manutenzione dei filtri?
Investimenti preventivi
Sebbene sia possibile aggiornare una struttura con l'attrezzatura di filtrazione adeguata dopo la costruzione, è molto più semplice e conveniente farlo preventivamente all'inizio del progetto.
"Molte volte, un sistema di gestione dell'aria è grande e pesante e, se non pianificato in anticipo, un edificio potrebbe non avere la struttura giusta per l'installazione delle apparecchiature", afferma Galyen.
Proprio come i processi di fabbricazione altamente automatizzati e frenetici delle batterie per veicoli elettrici sono progettati per massimizzare la produttività, anche i sistemi di raccolta di polveri, fumi e nebbie di un impianto devono andare al medesimo passo. Investendo e mantenendo apparecchiature di raccolta affidabili progettate in base ai requisiti specifici di una struttura, i proprietari dei processi possono aspettarsi una filtrazione efficace e un ambiente di lavoro conforme.
Ricerca di consulenza, supporto e assistenza
Se stai cercando una soluzione pronta all'uso per il controllo delle polveri o hai semplicemente bisogno di un aiuto per iniziare, coinvolgi gli specialisti che lavoreranno con te per:
- condurre un'analisi appropriata dei rischi legati alle polveri
- implementare i sistemi di ventilazione e filtrazione adeguati per il tuo impianto al fine di ridurre il rilascio di particelle pericolose, inclusa la polvere combustibile, nell'aria
- gestire la conformità normativa all'interno del tuo specifico impianto di produzione
- fornire supporto e linee guida, assicurando che la tua attrezzatura sia attiva e funzionante
Inoltre, può essere d'aiuto seguire l'attuale ricerca e le iniziative sulle batterie per veicoli elettrici come la Battery Safety Initiative for Electric Vehicles di NHTSA, che coordina la ricerca e altre attività per affrontare i rischi per la sicurezza relativi alle batterie nei veicoli elettrici. Sforzi come questi possono identificare e aumentare la consapevolezza dei potenziali rischi per la sicurezza man mano che la tecnologia progredisce.
Sicurezza a ogni passo
Essendo un mercato in crescita e una valida soluzione per l'energia pulita, la tecnologia delle batterie per veicoli elettrici è qui per essere sfruttata, ma soltanto se la produzione, lo stoccaggio, l'uso e il riciclo rimangono conformi e appropriati, considerati i vari rischi. Per le gigafactory, ciò inizia con l'implementazione di soluzioni ottimizzate per il controllo delle polveri in tutte le fasi, dalla miscelazione dei materiali catodici e anodici a rivestimento, lavorazione meccanica, saldatura e assemblaggio.
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