Decarbonizzare lo spray drying

Quando un cliente di lunga data, un grande produttore lattiero-caseario europeo, si è rivolto a GEA con grandi ambizioni di riduzione delle emissioni di CO₂ a tutti i livelli operativi, gli esperti GEA si sono messi immediatamente al lavoro. Nel caso degli impianti di spray drying è particolarmente difficile ottenere riduzioni delle emissioni generalmente generate da combustibili fossili, a causa della complessità dei siti produttivi e delle alte temperature richieste per il funzionamento degli stessi spray-dryer. Per trovare una soluzione efficace, è necessario un approccio collaborativo.

La sfida: ridurre in modo significativo e redditizio le emissioni di CO₂ nello spray drying

Essendo un cliente GEA da diversi anni, è stato semplice elaborare congiuntamente un'analisi delle possibili opzioni per la decarbonizzazione dell'impianto. A tale scopo nel 2018 è stato svolto un audit energetico completo. L'analisi successiva ha evidenziato la difficoltà di abbattere grandi quantità di emissioni di CO₂ attraverso investimenti redditizi, ma ha anche presentato opportunità meno ovvie che dimostravano che tutto questo non era impossibile.

La soluzione: integrazione di un sistema di pompe di calore ad alta temperatura su misura

Dopo aver identificato il consumo energetico come un aspetto cruciale, gli esperti di GEA hanno lavorato a stretto contatto con il cliente per progettare una soluzione su misura in grado di ottenere un'eccezionale riduzione del consumo di gas naturale e quindi delle emissioni di CO₂. Attraverso un processo di riscaldamento e raffreddamento combinato tramite un sistema a pompa di calore ad alta temperatura, la soluzione GEA AddCool® è diventata la prima installazione al mondo di questo tipo in un impianto di produzione lattiero-casearia.

Poiché GEA ha progettato sia la pompa di calore che il sistema integrato di riscaldamento e raffreddamento, il cliente ha potuto contare su prestazioni assolutamente garantite per un periodo operativo di sei anni. In questo modo è stato possibile assicurare che il funzionamento dell'impianto di spray drying, dalla produzione di polvere alle caratteristiche della polvere, non venisse influenzato dal cambiamento del sistema di utenza, ottenendo al contempo la riduzione di emissioni di CO₂ desiderata.

Il progetto e le garanzie sono stati validati da un consulente energetico indipendente, scelto direttamente dal cliente. Ciò ha fornito preziose indicazioni sul progetto, evidenziando l'importanza di una buona collaborazione a tutti i livelli per progetti di retrofit di questa portata.

I risultati: un'eccezionale riduzione delle emissioni di CO₂ e dei costi operativi nello spray drying

Il sistema GEA AddCool® offre diversi vantaggi al cliente:

• Riduzione della domanda di gas naturale per il riscaldamento dell'aria primaria di 610000 Nm3/a, pari a una riduzione del 55% rispetto all'impianto precedente. Ciò si traduce nell'abbattimento annuale di 1300 t/a di emissioni di CO₂ con l'uso di energia elettrica da fonti rinnovabili.
• Risparmio di energia elettrica rispetto all'impianto di refrigerazione esistente, ottenuto producendo 270 kW di raffreddamento utile e fornendo al contempo calore ad alta temperatura all'essiccatore.
• Riduzione del carico e del rumore della torre di raffreddamento esistente, grazie al preraffreddamento delle acque reflue del sistema.
• Chiara panoramica delle prestazioni attuali e storiche del sistema tramite la soluzione di monitoraggio GEA InsightPartner.

Grazie all'attenta integrazione e all'accurata previsione delle prestazioni, il sistema GEA AddCool® ha superato il test delle prestazioni del sito al primo tentativo. Le sue prestazioni sono costantemente monitorate attraverso la soluzione GEA InsightPartner e sono in grado di garantire i risparmi promessi entro un tempo di ammortamento previsto di sei anni.

Il futuro: decarbonizzare lo spray-drying

GEA AddCool® è stata la prima installazione di questo tipo e dimostra che le pompe di calore possono essere integrate con successo nel processo di spray drying quando si assicurano la collaborazione e le competenze giuste. Il successo di questo risultato è un ulteriore esempio dell'impegno di GEA a progettare per un mondo migliore e, di conseguenza, l'azienda sta pianificando future installazioni di questa collaudata tecnologia in impianti di spray drying in tutto il mondo.