إحساس الترشيح: مبدأ غسالة الملابس

وصف الأمر "بالمهم" قد لا يفي هذا الاكتشاف حقه. للحصول على نفس كفاءة التنظيف، يعمل برنامج Smart Filtration CIP على تقليل دخل الطاقة بنسبة تصل إلى 46%. بالنسبة للمنشأة الكبيرة المنتجة لبروتين شرش اللبن التي تقوم بدورة تنظيف مكاني واحدة يوميًا، يُترجَم هذا إلى توفير في الطاقة يصل إلى 400 كيلوواط ساعي يوميًا وحوالي 150,000 كيلوواط ساعي سنويًا - وهو ما يكفي لتشغيل حوالي 40 منزلًا ألمانيًا لمدة عام. 

علاوةً على ذلك، تشغيل حلقات التنظيف بالنبضات يتطلب طاقةً أقل للحفاظ على درجات الحرارة، مما يعني حاجةً أقل لماء التبريد أثناء التنظيف المكاني. يقول مادس بيير أندرسن، مدير المبيعات الفنية لقسم تكنولوجيات الترشيح بالغشاء في GEA: "إذا لم تقم بإضافة 400 كيلوواط، فلن تحتاج إلى إزالة 400 كيلوواط من الحرارة". "إنه مثال رائع آخر على مكاسب الكفاءة - ونرى العملاء يعودون ويختارون حلول GEA لأن نفقاتنا التشغيلية (OPEX) أصبحت الآن أقل بكثير من منافسينا."

البرنامج التوأم لبرنامج Smart Filtration CIP هو Smart Filtration Flush، والذي يتحكم في عملية شطف معدات الترشيح. "النهج التقليدي هو تحديد طول دورة الشطف بناءً على حجم الماء المُستخدَم. يوضح ميكلسن قائلًا: "يعتمد هذا على بيانات سابقة، لذا فهو يظل تقريبيًا - وليس مثاليًا". بفضل تكنولوجيا المستشعر الحديثة، يقيس البرنامج الجديد الذي ابتكره الفريق خصائص المنتج في الوقت الفعلي حتى يتمكن المشغلون من معرفة متى تُشطَف تدفقات العمليات الفردية بشكلٍ كافٍ. تتوقف العملية بمجرد تحقيق النتائج. يقول ميكلسن: "يتم تحسين وقت الشطف وحجم الماء من خلال الاستناد إلى قياسات مضمنة فعلية، وليس طبقًا لحجم الماء المُستخدَم".

والنتائج مثيرة للإعجاب هنا أيضًا. يقلل البرنامج من استهلاك الماء العذب أثناء التنظيف المكاني بنسبة تصل إلى 52% مقارنةً بأنظمة الترشيح بالغشاء التقليدية. يوضح ميكلسن: "تحتاج عملية تركيز بروتين شرش اللبن التقليدية إلى اثنين إلى أربعة منشآت ترشيح مترابطة - وهو الإعداد الذي قد يتطلب أكثر من 100,000 لتر من الماء لكل دورة تنظيف". "اليوم، تُعلمنا اختبارات المنشآت أننا نستطيع توفير ما يصل إلى 50,000 لتر من الماء لكل عملية تنظيف في مثل هذه المنشآت الكبيرة، وحتى 500 إلى 700 لتر لكل عملية تنظيف مكاني في المنشآت صغيرة الإنتاج." باستخدام البرنامج، تستطيع المنشأة الكبيرة الواحدة توفير ما يصل إلى 100,000 لتر يوميًا، ونحو 36 مليون لتر سنويًا، وهو ما يكفي لتزويد نحو 400 أسرة ألمانية بالماء. يقول ميكلسن: "الشطف الأكثر كفاءة يقلل أيضًا الوقت المطلوب للتنظيف المكاني، وهو ما يعني زيادة وقت التشغيل للإنتاج". "انخفاض كمية الماء الداخل يعني أيضًا انخفاض الحمل الهيدروليكي على نظام الصرف الصحي."

دفعة التحول الرقمي

يقدم هذا الاختراق مثالًا جليًا يطلق العنان لقوة التحول الرقمي من أجل تحقيق الابتكار في توفير الموارد، وهو هدف أساسي لاستراتيجية GEA لعام 2030. وعادةً ما تتحقق مثل هذه الوفورات في الموارد بشكل مكاسب تدريجية في الكفاءة؛ وقد كان الأمر في هذه الحالة بمثابة قفزة. يقول ميكلسن: "في بعض الأحيان، تجد حلًا مثل الذي لدينا وتدرك أنه يمكنك العمل بقدر أقل بكثير من الطاقة والماء بمجرد إلقاء نظرة فاحصة على العمليات الحالية". "وكانت الرقمنة بمثابة نعمةً لنا. نستخلص المزيد من المعلومات من المضخات وأجهزة قياس التدفق، وغيرها من أدوات العمليات، ونتعلم عن التأثير الفعلي للسرعات والمضخات المختلفة على استهلاك الطاقة والماء. أدى ذلك إلى التخلص من جانب التخمين في العملية وتوفير ميزة هائلة لتعزيز كفاءة موارد التكلفة لعملائنا".

قام فريق GEA مؤخرًا بتثبيت برنامج التنظيف المكاني والشطف لدى Ammerland لمنتجات الألبان في شمال ألمانيا. Ammerland هي واحدة من أكبر وأحدث تعاونيات إنتاج الألبان في العالم، حيث تنتج 400 طن متري من الجبن يوميًا، إلى جانب 60 طنًا متريًا من الزبدة و160 طنًا متريًا من مسحوق الحليب، وتصدِّر نصف منتجاتها إلى أكثر من 60 دولة. في أبريل 2024، قام موقع إنتاج Wiefelstede التابع لـ Ammerland بتركيب برنامج Smart Filtration CIP وبرنامج Smart Filtration Flush من GEA على ثلاثة منشآت للترشيح بالغشاء من أجل تحسين تنظيف الترشيح بالغشاء. وشمل ذلك منشأة واحدة للترشيح بالغشاء من مورد غير تابع لـ GEA. واعتبارًا من نوفمبر 2024، نجحت Ammerland في خفض استهلاكها للماء بنسبة 48% واستهلاكها للطاقة بنسبة تصل إلى 77% لعملية التنظيف المكاني. 

"فكر في العدد الهائل من منشآت الترشيح بالغشاء للتدفق المستعرض العاملة في جميع أنحاء العالم. يقول ميرك: "الإمكانات الإجمالية لخفض استهلاك الطاقة والتأثير البيئي كبيرة"، ويضيف قائلًا: "من الرائع أن نرى التأثير العميق لكيفية تأثير هذا الحل الرقمي على استهلاك الطاقة."