La produzione del pane richiede elevati consumi energetici e provoca significative emissioni di anidride carbonica. Infatti, i forni utilizzati per la cottura di questo prodotto sono generalmente alimentati a gas, anche se in alcuni casi vengono utilizzate altre risorse come elettricità e bruciatori a cippato. In uno studio recente, effettuato dal medesimo gruppo di ricercatori inglesi (Paton et al., 2013), viene proposta una nuova metodologia di modellizzazione matematica per equilibrare il flusso di calore all’interno di forni industriali continui (a tunnel) per la produzione del pane. Normalmente, questi sistemi operano con zone separate, caratterizzate da profili di temperatura differenti, e con un tempo di cottura globale di 20-30 min. In particolare, per la sperimentazione è stato utilizzato un forno a tre zone in cui l’aria viene ricircolata da ventilatori di grandi dimensioni. Il sistema è a fiamma diretta e l’aria viene distribuita attraverso ugelli ad alta velocità. La metodologia proposta si basa sulla combinazione di un approccio termodinamico, per determinare la distribuzione del calore, con un’analisi CFD (fluidodinamica computazionale) dei flussi energetici all’interno del sistema. Secondo lo studio, la progettazione di un forno ottenuta applicando tale metodologia permetterebbe di cuocere il pane in 21 min, mantenendo una differenza (media) di temperatura di 10°C tra la superficie superiore del prodotto e la camera del forno. Gli autori evidenziano che tale differenza è ottimale per cuocere il pane in modo efficiente e consente di diminuire l’energia necessaria per processare ogni singola pagnotta di circa il 2%. Questo risparmio su larga scala diventa significativo consentendo, per esempio, di abbattere circa 5000 tonnellate di anidride carbonica solamente nell’industria di un Paese come il Regno Unito. Infine, è stato osservato che durante il processo di cottura circa il 19% dell’energia viene persa attraverso le pareti del forno ed i fumi di combustione. Di conseguenza, ulteriori approfondimenti saranno indirizzati verso lo studio di nuovi sistemi di coibentazione e del recupero energetico dai fumi di combustione.
Riferimenti bibliografici
J. Paton et al., Applied Thermal Engineering, 53, 2013, 340-347
