Un pequeño paso, una gran contribución
Esta es la historia de la “pequeña fábrica de bebidas saludables” que era la favorita de la Tierra y que demuestra que un negocio exitoso también puede ayudar a las personas y al planeta a vivir mejor. Érase una vez un fabricante que tenía el gran sueño de poner en marcha una operación sostenible “net-zero” para la primavera de 2022. Bautizada como “la Batidora”, esta fábrica sería la nueva planta de producción de zumos y batidos de nuestro cliente innocent. Un lugar en el que no solo se mezclarían los batidos más maravillosos del mundo, sino también en que las personas más inteligentes se agruparían para crear equipos inteligentes, incluyendo algunos de los expertos en procesos, calentamiento y refrigeración de GEA.
Referirse a su nueva planta de producción de zumos en el puerto de Rotterdam, en los Países Bajos, como “la pequeña fábrica de bebidas saludables favorita de la Tierra” puede ser simplemente la forma que tiene innocent de ocupar modestamente su lugar en el gran esquema de las cosas sin retroceder en sus audaces ambiciones. De hecho, en adelante, la planta está produciendo hasta 300 millones de litros de zumos y batidos refrigerados al año con destino a Europa continental y el Reino Unido. Y eso por no hablar de su importancia como ejemplo para que otras empresas aprendan de ella y la copien, para superar con creces su huella. Porque innocent sabe que cada gota de agua que conserva, cada tonelada de dióxido de carbono que elimina, cada kilovatio-hora de energía que ahorra y cada kilo de residuos que reduce suponen una contribución notable.
El verdadero arte de la ingeniería
Los expertos de GEA apoyan los grandes sueños de innocent hasta el final, haciendo todo lo posible para ayudarles a hacerlos realidad. En su trabajo de proyecto con el equipo de diseño de innocent, han demostrado que un diseño de proceso eficiente y fiable es más que la suma de las piezas de la máquina y los componentes en la planta. Eso es porque el verdadero arte de la ingeniería es lo que hay detrás, e idealmente, lo que viene antes. Y es esta experiencia la que garantiza que los procesos se establezcan para que la fabricación sea realmente sostenible.It is not often that customers bring GEA on board so early in the process that it’s possible to go back to the drawing board on many of the finer points. Fortunately, this is exactly what happened with innocent’s blender project. It meant that the little drinks can play a big role in realizing the drinks maker’s dreams of achieving carbon neutrality. To that end, the amount of greenhouse gas released during the production of each bottle was raked over with a fine-tooth comb.
“Giving the planet a seat at the factory design table”
Este proyecto es un crisol de personas que no temen entablar un debate abierto, enfrentarse al choque de diferentes perspectivas, revisar los planes y apoyarse mutuamente para encontrar nuevas soluciones. “Queremos dar a nuestro planeta un asiento en la mesa de diseño de la fábrica”, dice Andy Joynson, de innocent. Como anterior director de obra, o jefe de “la Batidora”, como les gusta decir en innocent, es el responsable de este proyecto innovador. Junto con su equipo, ha comprobado que cada paso de la planificación es verde. Solo sobreviven las soluciones que reducen las emisiones de dióxido de carbono y el consumo de agua, y que tratan los residuos como un recurso.
Nuestro ying y yang
La clave para resolver la maraña energética es comprender cómo todos los detalles multifacéticos forman el panorama general y ampliar la perspectiva de lo micro a lo macro. Franz-Josef Helms, que supervisa el proceso del proyecto, resume la filosofía de GEA: “No rehusamos profundizar en los detalles y evaluar cada paso operativo con vistas a su impacto en todos los pasos posteriores. Toda decisión tiene efectos multidimensionales. Desde el principio, con innocent y su equipo, sentimos el reto de superar los límites. A medida que el diseño del concepto crecía con nuestras ideas, nuestro equipo seguía adaptándose y haciéndolo realidad”. Se necesita una experiencia y una habilidad considerables de muchos socios para lograr un diseño de planta tan innovador. Pero con GEA a su lado, innocent cuenta con un socio que no se arredra ante ese tipo de desafíos.
“Utilizando las últimas tecnologías disponibles, podemos diseñar plantas que lleguen al límite de lo posible en términos de sostenibilidad”.
Franz-Josef Helms
Jefe de Ingeniería, Bebidas no Alcohólicas, GEA
Así tiene sentido
Robert Unsworth es uno de los expertos en calefacción y refrigeración de GEA que completaron el equipo de diseño del proyecto de innocent, centrado en las Soluciones de Ingeniería Holísticas NEXUS de GEA. Gracias a este enfoque, las necesidades de calentamiento y refrigeración se tienen en cuenta en el proceso en la fase de planificación, en lugar de hacerlo a posteriori, como suele ocurrir. Como explica Unsworth, este último enfoque es un terrible desperdicio de potencial. Mientras que la optimización de los componentes individuales de la planta o de los pasos del proceso, de forma aislada, proporciona ganancias de eficiencia incrementales, es necesario mirar el panorama general para conseguir mejoras sustanciales en el uso de la energía y la huella de carbono.“By combining process skills with heating and cooling expertise, you can move the needle on improvement beyond half a percentage point here or there. Individual measures, such as replacing a particular component or adjusting a parameter, won’t deliver real results,” says Unsworth.
“Gracias a NEXUS podemos reducir el consumo de energía y los costes operativos en un 30% o más, al tiempo que reducimos las emisiones de CO2 y NOx hasta en un 90%. Si la instalación utiliza electricidad verde, es posible incluso lograr la neutralidad de carbono. Esa es exactamente la ruta que está tomando en innocent”.
Robert Unsworth
Director Técnico Global de Sostenibilidad, GEA Heating & Refrigeration Technologies
Entonces, ¿exactamente de qué palancas están tirando GEA y el grupo de trabajo de innocent para garantizar que “la Batidora” funcione como una instalación neutra en carbono alimentada por energía renovable? Durante el proceso de planificación, surgieron cuatro tareas secundarias que ayudarán a innocent a reducir el consumo de energía, reciclarla y reutilizarla, así como a producir su propia energía de forma regenerativa. Se podría decir que es una historia de energía en cuatro actos.
Capítulo uno: reducir el consumo de energía
Lo único de lo que no puede prescindir ninguna instalación de procesado de alimentos o bebidas es el calentamiento. Es esencial para cocinar, esterilizar y conservar. La otra cara de la moneda es el enfriamiento para reducir la temperatura de los productos procesados en caliente, conservando el sabor, el contenido de nutrientes y vitaminas, así como la textura. Dado que el calor es energía, es importante evaluar su necesidad en cada paso del proceso y realizar los ajustes pertinentes. Trabajando codo con codo, los expertos de GEA consiguieron minimizar la necesidad de calentamiento y refrigeración en muchas zonas. El resultado es una notable reducción de las necesidades energéticas de la planta en su conjunto.
Por ejemplo, las temperaturas de pasteurización pueden reducirse de 95 °C a 90 °C, mejorando el balance energético en un 3%. Esto permite instalar una bomba de calor y descongelar los zumos congelados con agua caliente en lugar de vapor. GEA aconsejó a innocent que utilizara dos circuitos de calentamiento separados: uno ajustado a 65 °C para la limpieza y otro a 90 °C para la pasteurización y la esterilización. Es más, en innocent solo enfriarán los zumos lo estrictamente necesario, ya que cada grado que no necesita bajar el mercurio mejora la eficiencia energética en no menos de un 4%.
Antes de que innocent se embarcase en todos estos cambios, GEA realizó pruebas exhaustivas: “Necesitábamos estar seguros de que la tecnología es capaz de cumplir con los estándares de calidad, a pesar de los requisitos de calor ajustados. Y la respuesta es un sí rotundo. Por ejemplo, pasteurizamos a una temperatura más baja para introducir las bombas de calor. En el procesado de alimentos, esto es nada menos que una hazaña”, dice Helms. Estos pequeños retoques cambian por completo la perspectiva.
Capítulo dos: reutilización de la energía
En el capítulo dos de esta historia, GEA identificó cómo se puede reciclar la energía utilizada en ciertos puntos del proceso para minimizar las pérdidas de calor. innocent utilizará un pasteurizador más eficiente, con una mayor superficie del intercambiador de calor. Otra solución práctica es calentar el agua para la limpieza con el calor residual de los compresores de aire. GEA tuvo que minimizar la cantidad de vapor para utilizar un generador de vapor eléctrico alimentado con energía verde. “Tradicionalmente, todo el calor se proporciona por encima de los 100 °C utilizando el vapor como medio en la producción de bebidas”, dice Unsworth. “Pero pusimos esto en duda. Ahora solo una fracción del calor requiere vapor, que se utiliza para la esterilización”.
“Al explotar al máximo el principio del intercambiador de calor, conseguimos increíbles ganancias en la reutilización y limitación de la enorme cantidad de energía desperdiciada en el vapor no usado”.
Andy Joynson
Ex-jefe de Mezclas, innocent
Capítulo tres: el reciclaje de la energía
Todos conocemos cómo se reciclan nuestros residuos domésticos mediante su reutilización. Pero, ¿cómo funciona esto con la energía? La solución son las bombas de calor, los héroes del tercer capítulo de la historia de optimización energética de innocent. Con su ayuda, la energía utilizada en la producción de zumos –concretamente, el calor residual del sistema de refrigeración– puede recircularse en un circuito cerrado. En el diseño de GEA para innocent, se situará en la unión entre los circuitos de temperatura de 65 °C y 90 °C. Siempre que los procesos de calentamiento requieren temperaturas superiores a los 100 °C, las calderas eléctricas elevan la temperatura. Al igual que las bombas de calor, estas también requieren energía para funcionar.
What sounds like a fairy-tale ending to the design process has nothing to do with magic. These are the rewards not only of laying the process steps and parameters bare but also spurring each other on to new and better things. Both GEA and innocent have benefited from calling convention into question. While innocent wants a climate-neutral factory, it is under no illusion about industrial production’s energy requirements.
Capítulo cuatro: generación independiente de energía verde
Eso nos lleva al cuarto capítulo y a la decisión de innocent de generar su propia energía mediante paneles solares y grandes turbinas eólicas al norte y al sur de la planta. La empresa consideró que era importante no invadir los suministros locales ni agotar la capacidad de la red. En cambio, “la Batidora” será autosuficiente, con una mano de obra que cree todo lo que necesita para la producción.
En un vistazo a lo que nos depara el futuro, Andy Joynson explica cómo la ubicación de la fábrica en el puerto de Rotterdam significa que las bebidas de innocent no viajarán mucha distancia por carretera, eliminando así toneladas de gases de efecto invernadero. Dado que el zumo de naranja todavía tiene que ser transportado por tierra, innocent trabaja para cargarlo, algún día, en una flota de los primeros camiones eléctricos del mundo de 50 toneladas brutas y cero emisiones.
Ahorrar agua con limones y un pensamiento vanguardista
La reducción de las emisiones de dióxido de carbono exige un compromiso. Para garantizar que “la Batidora” se diseñara para ser realmente sostenible, GEA también aplicó su enfoque micro-macro al consumo de agua y la generación de residuos en la producción de zumos. Según Franz-Josef Helms, cuyo equipo sondeó también cada paso de este proceso: “Hicimos un gran hincapié en el consumo con un inusual sistema CIP que minimiza la superficie de limpieza requerida pero que también aprovecha la tecnología pionera de Fluidor para limpiar las tuberías con un tornado de aire en lugar de agua. La adaptación del sistema Fluivac permite a innocent recuperar el 98% del jugo de las tuberías del proceso”.
Un ejemplo de pensamiento sostenible que Helms destaca es “el uso de zumo de limón en lugar de agua como líquido natural de lavado de los sellos, porque su reducido pH impide el crecimiento de bacterias”. Al instalar condensadores, innocent consumirá un 45% menos de agua de lo que se estimó en el estudio de diseño original. GEA dio un paso más con el sistema Fluivac al adaptarlo a su sistema CIP. La combinación de ambos sistemas reduce el consumo de agua de forma drástica. Donde hay voluntad, hay un camino.
Inspirar un cambio más amplio
Andy Joynson afirma con un brillo en los ojos: “Me quito el sombrero ante GEA porque han estado a nuestro lado durante todo este viaje y nos han ayudado a desafiar los enfoques de diseño convencionales. Todos los pequeños detalles se suman a un gran éxito” .
