Daikin Chemical collabora con Weisstechnik

Il leader internazionale nel settore delle specialità chimiche ad alte prestazioni Daikin Chemical ha costruito un nuovo Innovation Center a Dortmund. Al suo interno si svolgono, tra le altre cose, ricerche sulle possibilità di ottimizzazione delle batterie agli ioni di litio per veicoli elettrici. La camera asciutta necessaria per questo nel laboratorio con personale è stata progettata e realizzata da weisstechnik.

Filiale di successo di un grande gruppo

Daikin Industries è un gruppo giapponese con circa 88.000 dipendenti e un fatturato annuo di 23 miliardi di euro a livello mondiale. Il gruppo è attivo in diversi settori e campi di applicazione e possiede numerose filiali. Tra queste c’è anche Daikin Chemical Europe, un leader mondiale tra i specialisti di fluorochemicals. Nel suo Innovation Center recentemente costruito a Dortmund, Daikin Chemical svolge ricerche di base per clienti e per lo sviluppo e il miglioramento dei propri prodotti. Un’area centrale di ricerca è lo sviluppo di materiali per batterie agli ioni di litio e altre batterie per l’industria automobilistica. L’obiettivo della ricerca è migliorare ulteriormente le batterie esistenti e creare le basi per le prossime generazioni di batterie.

Portare la ricerca a un nuovo livello

Con il nuovo Innovation Center, le possibilità tecniche del dipartimento di ricerca sono notevolmente migliorate. Da ora in poi, una camera asciutta di grandi dimensioni per due persone sostituisce le precedenti glove-box. La camera asciutta non solo aumenta il comfort e l’efficienza del lavoro, ma apre anche nuove possibilità per quanto riguarda i processi e le dimensioni dei materiali e dei dispositivi da inserire. Le glove-box finora utilizzate potevano contenere oggetti fino a 20 x 20 cm, che dovevano essere inseriti e rimossi con grande sforzo. Nel nuovo ambiente asciutto, questo avviene in modo molto più semplice e in dimensioni significativamente maggiori. Ciò permette, ad esempio, anche di utilizzare attrezzature per la pressatura di materiali attivi all’interno della camera asciutta.

Dalle basi alla prova di concetto

La ricerca di Daikin Chemical comprende il lavoro con materiali attivi e miscele, ad esempio per la preparazione di elettrodi e per la produzione di elettroliti solidi innovativi per la prossima generazione di batterie agli ioni di litio. Si tratta di sviluppare combinazioni di materiali ottimali e di verificare la loro applicabilità in relazione alle interazioni con altri materiali. In questo modo, i clienti ottengono come risultato l’intera chimica per le loro batterie da un’unica fonte. Al centro dello sviluppo ci sono i grandi trend della tecnologia delle batterie: aumento della densità energetica e riduzione dei tempi di ricarica, prolungamento della durata, ottimizzazione della sicurezza e aumento della sostenibilità.

Focus di ricerca sulla chimica delle batterie

Per studiare e migliorare le prestazioni della chimica delle celle, vengono combinati miratamente diversi materiali e i risultati vengono testati, ad esempio, in celle a bottone. Una componente importante è anche il litio metallico, che reagisce rapidamente e in modo aggressivo con l’umidità. Per questo motivo, i lavori e i test con il litio metallico devono sempre essere effettuati nella camera asciutta, per evitare danni alle persone, al laboratorio e all’ambiente.

Team di progetto esperto al lavoro

La costruzione dell’Innovation Center è stata supervisionata dall’impresa giapponese specializzata in costruzioni Takenaka come appaltatore generale. L’attrezzatura del laboratorio della camera asciutta è stata fornita dall’azienda Hemling, che ha già collaborato con successo con weisstechnik in altri progetti. Il partner adatto per la camera asciutta è stato individuato da Daikin Chemical tramite una gara d’appalto. Grazie alle già consolidate relazioni commerciali positive – come fornitore e cliente – era chiaro che anche weisstechnik avrebbe dovuto presentare un’offerta.

Convincente nelle procedure di gara

Con impegno e competenza tecnica, weisstechnik ha prevalso sulla concorrenza. Il concept tecnico complessivo per la camera asciutta, che ha dovuto essere adattato più volte nel corso del progetto a causa di condizioni cambiate, ha soddisfatto tutte le richieste in modo sicuro. L’impianto di deumidificazione dell’aria, utilizzato per la prima volta in questa installazione, con un sistema a 2 rotori, garantisce, in combinazione con un chiller Daikin, un’efficienza energetica ottimale. Particolarmente importanti sono stati anche la flessibilità e i tempi di reazione rapidi del team di pianificazione. La rapida e affidabile azione di weisstechnik ha entusiasmato il committente ed è stato un criterio fondamentale per l’assegnazione dell’incarico. Un altro aspetto decisivo è stato il fatto che weisstechnik è un fornitore “one-stop-shop”, che offre sia tecnologie per camere asciutte che per ambienti puliti, e che tutte le prestazioni, dalla pianificazione al servizio, vengono fornite da un’unica fonte.

Specifiche tecniche della camera asciutta

La camera asciutta ha una superficie di 52 m2 e un punto di rugiada di -55°C. È dotata di un laboratorio con apposite barriere di accesso e permette la presenza permanente di due persone. La struttura della camera asciutta è stata realizzata con moduli standard in costruzione a montanti, garantendo il mantenimento di una temperatura di circa 21 +/- 3°C. La tecnologia di climatizzazione è stata integrata nell’impianto esistente dell’edificio. Una caratteristica speciale è stata l’integrazione del doppio chiller fornito da Daikin, modello EWAQ 130G-XR. Poiché weisstechnik utilizza questo modello anche per altri impianti, l’integrazione è stata semplice da realizzare. Sebbene il doppio chiller abbia un costo iniziale più elevato, grazie alla migliore modulabilità aiuta a ridurre significativamente i costi energetici. In questo modo, il costo aggiuntivo si ammortizza in poco più di un anno. Inoltre, aiuta Daikin a raggiungere i propri ambiziosi obiettivi di sostenibilità. La tecnologia di climatizzazione e ventilazione è stata integrata autonomamente da weisstechnik nel nuovo edificio, mentre l’estrazione dal laboratorio è stata dotata di un sistema di estrazione aggiuntivo.

Progetto completato con successo

Dopo aver completato e messo in funzione l’impianto, Lemke ha tratto un bilancio estremamente positivo: “La professionalità e l’affidabilità si sono confermate dalla pianificazione all’operatività della camera asciutta. Ciò include anche il fine-tuning necessario dell’impianto, che è stato eseguito rapidamente e con competenza dai specialisti del servizio weisstechnik. L’impianto funziona in modo estremamente stabile e silenzioso, mantenendo il punto di rugiada con affidabilità fino a 2,5 persone”. Durante la fase di pianificazione, è stata già presa in considerazione una possibile espansione della camera asciutta in un ambiente pulito, che può essere facilmente realizzata in un secondo momento. Anche dal punto di vista temporale, il progetto si è rivelato un grande successo: nonostante alcuni ritardi legati al Covid e modifiche in cantiere, weisstechnik è riuscita a completare la camera asciutta addirittura prima della data prevista.