Décarboner le séchage par atomisation

Quand un client de longue date, important transformateur de lait européen, s’est adressé à GEA dans l’objectif ambitieux de réduire significativement ses émissions de CO₂ à tous les niveaux opérationnels, les spécialistes de GEA se sont mis immédiatement au travail. Réduire les émissions est particulièrement difficile dans le cadre de l’exploitation d’une installation de séchage par atomisation à cause de la complexité des sites de production et du fait que les températures élevées requises pour faire tourner les sécheurs-atomiseurs, sont en général atteintes en brûlant des combustibles fossiles. Pour livrer une solution efficace, une approche collaborative était indispensable.

Le défi : réduire de manière significative et rentable les émissions de CO₂ du séchage par atomisation

Ce client se fournissant chez GEA depuis plusieurs années, il a été simple d’organiser une étude conjointe pour déterminer les possibles scénarios de décarbonation de l’installation. Cette première phase a pris la forme d’un audit énergétique holistique, qui a été effectué en 2018. L’analyse qui a suivi a montré combien il était difficile d’abattre de grandes quantités d’émissions de CO₂ avec un investissement rentable, mais a également présenté des options moins évidentes, qui allaient prouver que ce n’était pas impossible.

La solution : l’intégration d’un système de pompe à chaleur à haute température sur mesure

Ayant identifié la consommation d’énergie comme un enjeu majeur, les spécialistes de GEA ont collaboré étroitement avec leur client pour concevoir une solution sur mesure en mesure de garantir des réductions exceptionnelles de la consommation de gaz naturel et, par conséquent, des émissions de CO₂. Reposant sur un process de chauffage et refroidissement dont le cœur est un système de pompe à chaleur à haute température, la solution GEA AddCool® est devenue la première installation mondiale de ce type à équiper une usine de transformation de lait.

GEA ayant conçu à la fois la pompe à chaleur et le système de chauffage et refroidissement intégré, nous avons pu offrir à notre client des garanties de performances élevées pour une période d’exploitation de six ans Cela a assuré que le changement intervenu au niveau de l’approvisionnement énergétique n’ait pas de répercussions sur l’exploitation de l’installation de séchage par atomisation, de la production de la poudre aux caractéristiques de celle-ci, et permis d’atteindre les économies d’émissions de CO₂ désirées.

La conception et les garanties ont été validées par un consultant énergétique indépendant, sélectionné directement par le client. Cette démarche a permis de recueillir des insights précieux sur le projet et a mis l’accent sur l’importance d’une collaboration de qualité à tous les niveaux pour les projets de rétrofit d’une telle envergure.

Les résultats ont été une baisse exceptionnelle des émissions de CO₂ et des coûts d’exploitation du séchage par atomisation.

Le système GEA AddCool® a apporté de nombreux avantages à notre client :

• Une baisse de sa consommation de gaz naturel pour le chauffage de l’air primaire de l’ordre de 610 000 Nm³/an, soit 55 % de réduction par rapport à la solution précédente. Et, au final, un abattement annuel de 1300 t/an des émissions de CO₂ découlant de l’utilisation pour l’exploitation d’électricité provenant de sources d’énergie renouvelable.
• Des économies d’électricité au niveau de l’installation de refroidissement existante, réalisées en fournissant 270 kW de refroidissement utile tout en délivrant de la chaleur à haute température au sécheur.
• Une charge et un bruit moindres de la tour de refroidissement existante, obtenus en prérefroidissant les eaux usées du système.
• Une vue d’ensemble claire des performances actuelles et passées du système grâce à la solution de surveillance GEA InsightPartner.

Grâce à une intégration attentive et à des prévisions de performance précises, le système GEA AddCool® a réussi l’essai de performance sur le site dès la première tentative. Ses performances sont surveillées en continu grâce à la solution GEA InsightPartner et il est en bonne passe d’assurer les économies promises sur une période d’amortissement prévue de six ans.

Le futur : Décarboner le séchage par atomisation

Première installation du genre, GEA AddCool® prouve que les pompes à chaleur peuvent être intégrées avec succès dans un process de séchage par atomisation à condition de pouvoir compter sur une collaboration et des compétences adéquates. La réussite de ce projet est un exemple de plus illustrant l’engagement de GEA : « engineering for a better world ». Aujourd’hui dans le sillage de ce succès, l’entreprise projette de futures installations qui mettront en œuvre cette technologie éprouvée pour des installations de séchage par atomisation du monde entier.