Les ingénieurs de GEA aux manettes pour une production plus durable et plus rentable
13 Nov 2023
À une époque où l’efficacité et une plus grande circularité sont devenues des impératifs, les ingénieurs sont de plus en plus vus comme des « héros cachés » qui pilotent le changement dans l’industrie et la production. Chez GEA, un groupe vaste et diversifié d’ingénieurs et de techniciens chevronnés travaille avec acharnement sur les enjeux de notre temps : changement climatique, épuisement des ressources et élimination du gaspillage sous toutes ses formes.
Il est 8 heures ce lundi matin et le Dr. Felix Ortloff, ingénieur chez GEA, et son équipe sont déjà plongés dans les tableaux et les chiffres qui s’affichent sur son écran : les données en temps réel d’une usine de ciment qui émet actuellement près de 1000 tonnes de CO2 par jour. Il ne s’agit pas seulement d’interpréter des chiffres : ce que ces professionnels veulent, c’est changer fondamentalement la situation et aider à atténuer le réchauffement de la planète. Fan d’escalade et de ski, F. Ortloff qui a grandi à la montagne a constaté en temps réel l’impact du changement climatique sur ses Alpes chéries. C’est d’ailleurs ce qui l’a poussé à devenir ingénieur-chimiste et à consacrer sa vie professionnelle à trouver de meilleures manières, plus durables, de faire les choses. Directeur Senior des Solutions de captage de carbone chez GEA, F. Ortloff aide les cimentiers et d’autres gros émetteurs industriels à réduire la quantité de CO2 qu’ils relâchent dans l’atmosphère.
Le captage de carbone, une mission pour GEA
Bien que la technologie du captage du carbone soit utilisée depuis des décennies dans l’industriel pétrolière et gazière, c’est encore un terrain relativement nouveau pour les gros émetteurs de CO2 d’aujourd’hui tels que les industries cimentières, métallurgiques, verrières et chimiques. « Les entreprises de ces secteurs dont les émissions sont difficiles à abattre n’ont pas d’autre choix que de commencer à retirer le CO2 de leurs flux d’émissions, mais cela les oblige aussi à effectuer des investissements majeurs dans des nouvelles technologies », explique F. Ortloff. « Faire cela de manière rentable requerra des solutions à la fois spécialement conçues pour la configuration spécifique de leur usine et suffisamment standardisées pour assurer une installation et une exploitation faciles. »
Pour F. Ortloff, ces défis ne sont pas des obstacles, mais plutôt des opportunités pour GEA de jouer ses atouts. « Notre approche repose sur l’élimination des incertitudes pour nos clients », explique-t-il. « En plus du captage de carbone proprement dit, nos compétences englobent aussi le nettoyage des gaz, la récupération de chaleur et la réutilisation du CO2 capté, ce qui nous a permis de créer une gamme pour la réduction des émissions de CO2 de bout en bout, qui est à la fois efficace et rentable. »
Résolument pratique, l’approche de GEA est conçue pour aider les gros émetteurs à se lancer rapidement dans le captage du carbone. « Notre installation pilote a montré que, passé le stade de la montée en échelle, elle pouvait atteindre une élimination de 90 % du CO2, mais nous sommes conscients qu’un niveau d’élimination aussi haut n’est pas réaliste pour la plupart des entreprises », ajoute-t-il. « Avec notre approche de conception modulaire, nous permettons à nos clients de procéder par étapes pour se doter d’une solution de captage du carbone. Si une usine de ciment peut atteindre une élimination du CO2 de l’ordre de 20 % en utilisant la chaleur fatale disponible, c’est déjà une avancée importante et elle sera ainsi mieux placée pour augmenter sa capacité de captage à l’étape suivante. »
- Felix Ortloff, Directeur Senior, Solutions de captage de carbone, GEA
“In addition to the carbon capture plant itself, our expertise also includes gas cleaning, heat recovery and re-use of captured CO2, which has allowed us to create an end-to-end CO2 emission reduction portfolio that is both fit for purpose and cost effective.”
Felix Ortloff
Senior Director, Carbon Capture Solutions, GEA
Une équipe verte
F. Ortloff n’est qu’un des nombreux experts de GEA qui conçoivent des équipements qui rendent les industries à fort impact plus durables. Ensemble, ces spécialistes s’attaquent à un des enjeux les plus essentiels de notre temps, mais ils savent aussi que pour progresser réellement il faut que les solutions développées aient un sens, commercialement parlant, pour le client. C’est pour cela qu’ils s’attachent à rendre possibles des actions pour le climat qui soient financièrement viables, en fournissant des solutions qui répondent aux exigences d’aujourd’hui et pourront aussi être adaptées aux besoins de demain. Ils suivent la voie tracée par chaque client tout en lui faisant découvrir de nouvelles possibilités, le tout en équilibrant solutions standardisées et sur mesure. Ils exploitent un savoir-faire technique, qui est le fruit de longues années d’expérience, tout en innovant avec les nouvelles technologies. Leur travail ne fait peut-être pas la une des journaux, mais il est fondamental. Avec chaque point de données analysé, chaque paramètre ajusté et chaque procédé optimisé ou totalement repensé, ils préparent le terrain pour un futur où les affaires et le développement durable seront inextricablement liés.
Chauffage et refroidissement durable
Isabel Osterroth est Directrice Senior au sein de la division Technologies de chauffage et de réfrigération de GEA. En tant qu’ingénieur, elle est arrivée à la conclusion qu’en l’absence d’action pour le climat, les économies et les sociétés souffriront. « Rendre les procédés industriels plus efficaces et réduire le gaspillage m’a semblé être un domaine dans lequel je pouvais être utile. Et GEA a une gamme unique qui permet de transformer les risques liés au climat en opportunités pour nos clients », explique-t-elle. Aujourd’hui, elle dirige une équipe qui développe des solutions d’ingénierie durables. Avec son équipe, elle aide les entreprises du secteur de l’agroalimentaire, boissons et produits laitiers inclus, à réduire considérablement leur consommation d’énergie. « Le chauffage et le refroidissement sont responsables d’entre 50 et 90 % de la consommation énergétique totale d’une installation », explique I. Osterroth. « La bonne nouvelle c’est que les usines peuvent récupérer l’énergie de leurs procédés de production pour satisfaire la majeure partie de leurs besoins de chauffage, voire dans certains cas fonctionner en faisant totalement l’impasse sur les chaudières au fioul. »
Une pompe à chaleur fait passer la chaleur qui l’entoure (la chaleur de l’eau ou la chaleur fatale industrielle) d’un niveau de température bas à un niveau plus élevé. Qu’elles soient intégrées dans un réseau de chauffage urbain ou des usines de production, les pompes à chaleur sont une solution intéressante pour remplacer les systèmes de chauffage et de refroidissement à combustibles fossiles. Image : GEA
Un exemple concret : Les solutions de pompe à chaleur novatrices de GEA ont récemment aidé le producteur de smoothies innocent drinks à construire sa très acclamée usine carbo-neutre aux Pays-Bas, une des premières du genre au monde. « Les clients qui viennent nous voir ne veulent pas tous construire des installations de production révolutionnaires. Cependant, les entreprises se fixent des objectifs climatiques de plus en plus ambitieux », explique I. Osterroth. « Et maintenant elles ont besoin de solutions pour atteindre ces objectifs. » Pour I. Osterroth, comprendre les besoins spécifiques de chaque client et les principales pierres d’achoppement est essentiel pour une solution réussie. « Nous demandons toujours à nos clients : qu’est-ce qui génère le plus de valeur pour vous et comment pouvons-nous vous aider à atteindre vos objectifs ? »
Dans le même temps, la vaste collaboration multidisciplinaire pratiquée chez GEA lui permet souvent de faire découvrir à ses clients de nouvelles voies et possibilités. « Pour exploiter pleinement les opportunités les plus génératrices d’impact, il est important de briser les silos opérationnels et de penser grand. Chez GEA, nous avons un avantage unique qui est que nous avons une gamme très large. En rassemblant nos différentes compétences, et ce, le plus tôt possible au cours du procédé, nous pouvons offrir des solutions holistiques qui changent la donne et étaient inimaginables jusqu’il y a peu. »
Les usines peuvent récupérer l’énergie de leurs procédés de production pour satisfaire la majeure partie de leurs besoins de chauffage, voire dans certains cas fonctionner en faisant totalement l’impasse sur les chaudières au fioul. »
- Isabel Osterroth, Directrice Senior, Technologies de chauffage et de réfrigération, GEA
“Factories can recover energy from their production processes to supply the large majority of their heating needs and in some cases completely do away with fossil-fuel burning boilers.”
Isabel Osterroth
Senior Director, GEA Heating & Refrigeration Technologies, GEA
Transformation du lait efficace
Christian Becker, Chef de produit au sein de la division Technologies de séparation et de flux de GEA, travaille à des solutions efficaces pour le secteur de la transformation laitière. Ingénieur diplômé en technologie agroalimentaire et depuis plus de dix ans chez GEA, C. Becker se penche sur les défis et les opportunités uniques qui attendent aujourd’hui l’industrie laitière. « L’industrie laitière est traditionnellement un secteur conservateur qui fait profil bas, mais elle est aujourd’hui sous les projecteurs à cause de son rôle dans deux des grandes questions de notre temps : la sécurité alimentaire et le changement climatique », explique-t-il. « Elle est par conséquent obligée de changer pour faire face aux vents contraires. »
En fait, l’ensemble de la chaîne de valeur laitière est impacté : des exploitants, qui font l’objet de pressions grandissantes, aux consommateurs dont les habitudes changent, en passant par les entreprises de la transformation laitière. Tous doivent faire face à la hausse des coûts de l’énergie et de l’eau, ainsi qu’au durcissement des réglementations qui obligent à investir dans des technologies durables pour réduire l’empreinte carbone de l’industrie laitière. « Du côté des procédés, nous continuons à améliorer le rendement énergétique de notre équipement laitier de base et de nos séparateurs, sécheurs-atomiseurs et évaporateurs, qui sont tous très énergivores, » explique C. Becker. « Nous avons aussi mis au point une solution de séparation qui réduit la consommation du refroidissement de l’eau de 99,9 % par rapport aux méthodes de refroidissement traditionnelles,ce qui résulte en des économies de plus de 1,3 millions de litres d’eau par an, par séparateur. »
Et comme le souligne C. Becker, GEA ne se limite pas à optimiser la conception des procédés, mais s’intéresse également à la façon dont les machines sont utilisées. Pour cela, l’entreprise développe des produits numériques pour aider ses clients à identifier et utiliser les gisements d’efficacité inexploités, ainsi que de nouveaux modèles économiques dans lesquels les clients payent un service au lieu de devenir propriétaires du produit. Et avec certaines de ces technologies de centrifugation, GEA aide les entreprises à saisir les opportunités offertes par les nouveaux aliments. « Nous permettons à nos clients de profiter de la dynamique de croissance offerte par les produits de remplacement des produits laitiers, qui requièrent des méthodes de production personnalisées », explique C. Becker. « Pour résumer, nos solutions aident à diminuer l’empreinte des produits alimentaires. »
« Nous avons aussi développé une solution de séparation qui réduit la consommation du refroidissement de l’eau de 99,9 % par rapport aux méthodes de refroidissement traditionnelles, ce qui résulte en des économies de plus de 1,3 million de litres d’eau par an, par séparateur. »
- Christian Becker, Chef de produits, Technologies de séparation et de flux, GEA
“We’ve developed a separator solution that reduces water cooling consumption by 99.9% compared to conventional cooling methods, resulting in savings of more than 1.3 million liters of water per year, per separator.”
Christian Becker
Product Manager, Separation & Flow Technologies, GEA
Concrétiser la promesse des protéines alternatives
Daniel Grenov, Chef de produit Bioréacteurs au sein de la division Technologies pour les liquides et les poudres de GEA, travaille pour faire évoluer les solutions dans le secteur des nouveaux aliments. Diplômé en ingénierie mécanique et en commerce et gestion durables, D. Grenov se consacre à la création d’un système alimentaire plus durable. Aujourd’hui, il travaille pour faire avancer la cause des protéines alternatives, qui vont des produits à base de plantes à ceux issus de la culture cellulaire. « La grande idée, c’est de dissocier la consommation des terres et la production alimentaire, » explique-t-il. « La fermentation de précision et la production d’aliments cellulaires offrent toutes deux des manières viables d’y parvenir et ont le potentiel de révolutionner notre système alimentaire. »
Les nouveaux aliments sont un exemple de comment GEA réconcilie les anciens et les modernes, en se servant de ses décennies d’expérience dans le secteur de la transformation alimentaire pour aider les entreprises à réaliser de véritables percées dans le nouveau secteur passionnant des protéines alternatives. « Quand vous produisez des protéines laitières grâce la fermentation de précision, par exemple, l’intégrité d’un produit fini tel que le petit lait doit être maintenue tout au long d’une longue ligne de process : de la préparation du milieu à la stérilisation, en passant par la séparation, l’homogénéisation, la filtration et le séchage par atomisation, » explique D. Grenov. « Ce sont tous des domaines dans lesquels GEA offre de l’équipement et des compétences solides pour toutes les étapes du process. »
Concernant les promesses des nouveaux aliments, D. Grenov souligne un enjeu-clé : « Même en réduisant considérablement l’utilisation des terres, ce que tant la culture cellulaire que la fermentation permettent de faire, notre objectif reste de nous rapprocher le plus possible de la consommation zéro en matière d’intrants, » explique-t-il. « Pour réaliser leur potentiel en tant que produits alternatifs écologiques, il est essentiel de minimiser la consommation d’énergie et d’eau. » Ce qui est certain, c’est que les ingénieurs de GEA sont également mobilisés pour trouver des solutions dans ce domaine. « Nous avons commencé à créer des boucles circulaires pour récupérer l’eau et l’énergie, et nos clients répondent très bien à ces initiatives. »
« La grande idée, c’est de dissocier la consommation des terres et la production alimentaire. La fermentation de précision et la production d’aliments cellulaires offrent toutes deux des manières viables d’y parvenir et ont le potentiel de révolutionner notre système alimentaire. »
- Daniel Grenov, Chef de produit Bioréacteurs, Technologies pour les liquides et les poudres, GEA
“The big idea is to decouple land use and food production. Precision fermentation and cellular food production both offer viable ways to do this and could potentially revolutionize our food system.”
Daniel Grenov
Product Manager for Bioreactors, Liquid & Powder Technologies, GEA
Une collaboration pluridisciplinaire pour un meilleur futur
Les recherches de D. Grenov dans le domaine des technologies des nouveaux aliments, les compétences pointues de C. Becker dans le domaine de la technologie de transformation laitière, la focalisation d’I. Osterroth sur les technologies de chauffage et de refroidissement et les travaux de F. Ortloff sur le captage du carbone sont des exemples qui illustrent comment l’innovation et la collaboration sont mises en œuvre au sein de GEA pour assurer que nos clients progressent réellement vers la réalisation de leurs objectifs de développement durable. C’est une approche pluridimensionnelle qui génère déjà des chiffres impressionnants. En 2022, la gamme GEA de pompes à chaleur, compresseurs et systèmes de récupération de chaleur a, à elle seule, aidé nos clients à éviter près de 700 000 tonnes d’équivalents CO2. Un chiffre conséquent qui équivaut à la quantité de CO2 émise par environ 146 000 habitants de la planète en l’espace d’un an.
« Au sein de GEA, nous concentrons toujours plus notre savoir-faire technique sur des solutions qui pavent la voie à un futur plus vert, » constate C. Becker. « Nous sentons que nous avons tous, chez GEA, un devoir d’innovation et de développement, et que c’est essentiel non seulement pour le futur de notre entreprise, mais aussi pour celui de notre planète. » Ou comme le dit F. Ortloff : « Nous ne pouvons pas lutter seuls contre le changement climatique. Nous avons une responsabilité commune qui est de nous rassembler et d’inverser les tendances négatives dont nous faisons actuellement l’expérience, pour le salut des futures générations. »
