W dzisiejszych czasach, kiedy coraz bardziej zwracamy uwagę na koszty produkcji, ochronę środowiska naturalnego oraz zrównoważony rozwój, coraz częściej zaczyna się porzucać tradycyjne rozwiązania technologiczne na rzecz bardziej ekonomicznych i ekologicznych. Jednym z takich obszarów jest automatyka przemysłowa, w której wykorzystuje się różne media robocze, takie jak sprężone powietrze, woda czy energia elektryczna.
Sprężone powietrze dzisiaj jest jednym z najczęściej wykorzystywanych mediów roboczych w automatyce przemysłowej, ponieważ jest łatwe w dostępie. Ponadto, ze względu na popularność wykorzystania takiego medium na rynku istnieje szeroki asortyment oprzyrządowania przemysłowego ułatwiający budowanie linii produkcyjnych. Jednakże, zastąpienie sprężonego powietrza energią elektryczną może przynieść wiele korzyści, które przemawiają za rezygnacją z powietrza jako medium roboczego.
Po pierwsze, zastąpienie sprężonego powietrza energią elektryczną może przynieść olbrzymie korzyści ekonomiczne. Choć na początku koszt inwestycji w nowoczesne technologie może być wyższy, długoterminowo zmniejsza się zużycie energii oraz koszty utrzymania i naprawy maszyn, co przekłada się na oszczędności dla przedsiębiorstwa.
Koszt wytworzenia sprężonego powietrza jest zależny od wielu czynników, takich jak koszt energii elektrycznej, koszt zużywanych surowców, koszt utrzymania i naprawy sprzętu, koszt odprowadzenia skroplin i innych zanieczyszczeń z powietrza. Ponadto, koszt ten jest zwykle ukryty i nie uwzględniany w pełni w kosztach produkcyjnych, co oznacza, że może być trudny do wyceny w przeliczeniu na jednostkowe koszty produkcji. Licząc koszty produkcji należy pamiętać że, przecieki i straty medium są jednym z największych wyzwań związanych ze stosowaniem sprężonego powietrza w automatyce przemysłowej. Przecieki są wynikiem nieszczelności systemu i mogą wynikać z uszkodzeń w rurociągach, zaworach, węzłach połączeniowych, złączach i innych elementach. Ich skala i wpływ na koszty produkcji zależą od wielu czynników, takich jak wielkość systemu, ciśnienie robocze, rodzaj medium, częstotliwość użytkowania i wiele innych. Największym problemem związanym z przeciekami jest ich wpływ na efektywność systemu. Im większe przecieki, tym mniejsza wydajność systemu, co prowadzi do niepotrzebnego zużycia energii i zwiększenia kosztów produkcji. Przecieki powodują również straty w postaci strat medium, co wpływa na jakość i wydajność procesów produkcyjnych.
W przypadku zastąpienia sprężonego powietrza energią elektryczną, koszt wytworzenia energii elektrycznej jest zwykle niższy niż koszt wytworzenia sprężonego powietrza, ponieważ energia elektryczna może być wytwarzana nawet lokalnie z odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr, słońce czy woda.
Po drugie, efektywność systemu opartego na energii elektrycznej jest zwykle wyższa niż w przypadku sprężonego powietrza, ponieważ można łatwiej kontrolować ilość energii zużywanej przez system. W przypadku sprężonego powietrza często trudno jest kontrolować ciśnienie oraz ilość zużywanego medium, co może prowadzić do nieefektywności i niepotrzebnego zużycia energii.
Po trzecie, energię elektryczną łatwiej jest zintegrować z nowoczesnymi technologiami, takimi jak sztuczna inteligencja czy Internet rzeczy. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie większej efektywności i optymalizacji procesów przemysłowych, co przekłada się na niższe koszty i mniejsze zużycie energii.
Po czwarte, zastąpienie sprężonego powietrza energią elektryczną pozwala na uniknięcie szkodliwych dla środowiska emisji gazów cieplarnianych. Sprężone powietrze wytwarzane jest za pomocą silników spalinowych lub elektrowni, które emitują szkodliwe dla środowiska substancje. W przeciwieństwie do tego, energię elektryczną można produkować ze źródeł odnawialnych, takich jak wiatr, woda czy słońce, co jest bardziej zrównoważone i przyjazne dla środowiska naturalnego.
W przyszłości można spodziewać się, że sprężone powietrze zostanie wyparte przez energię elektryczną jako medium robocze w automatyce przemysłowej z kilku powodów. Po pierwsze, koszt wytworzenia energii elektrycznej jest zwykle niższy niż koszt wytworzenia sprężonego powietrza, szczególnie gdy jest ona wytwarzana z odnawialnych źródeł energii. Po drugie, systemy oparte na energii elektrycznej są zwykle bardziej wydajne i łatwiejsze do kontrolowania, co pozwala na zwiększenie efektywności i zmniejszenie kosztów produkcji. Po trzecie, przecieki i straty medium, związane z użyciem sprężonego powietrza, stanowią duże wyzwanie dla przemysłu i wpływają negatywnie na efektywność systemu, jakość produktów oraz środowisko naturalne.
Przy wyborze medium roboczego do budowy nowych aplikacji lub podczas remontów już istniejących aplikacji warto zwrócić uwagę jak będzie wyglądała rzeczywistość przemysłowa w przyszłości. Warto wziąć pod uwagę już powstające regulacje prawne nakierowane na redukcję zanieczyszczeń generowanych przez człowieka. Proces ten zapoczątkowały regulacje z sektora automotive, niemniej jednak należy spodziewać się, że podobne regulacje mogą nas czekać w niedalekiej przyszłości również w środowisku przemysłowym.
