Un piccolo passo, un enorme contributo
Questa è la storia della "piccola fabbrica di bevande salutari preferita dalla Terra" che dimostra che un'impresa di successo può anche aiutare le persone e il pianeta a vivere bene. C'era una volta un produttore che aveva il grande sogno di avviare un impianto di produzione sostenibile a zero emissioni entro la primavera del 2022. Questo impianto, soprannominato "the blender", era il nuovo stabilimento di produzione di succhi e frullati del nostro cliente innocent. Un luogo in cui non si producevano solo i frullati più buoni al mondo ma anche dove, in collaborazione con alcuni esperti di processo, riscaldamento e refrigerazione di GEA, erano nati dei team di lavoro intelligenti.
Definito come "la piccola fabbrica di bevande salutari preferita dalla Terra", il nuovo impianto di produzione di succhi di frutta di innocent, situato al porto di Rotterdam in Olanda, rappresenta probabilmente il modo in cui l'azienda cerca di collocarsi con discrezione in un contesto più ampio senza rinunciare alle sue audaci ambizioni. Infatti, in futuro, l'impianto produrrà fino a 300 milioni di litri di succhi e frullati refrigerati all'anno destinati all'Europa continentale e al Regno Unito. Per non parlare della sua importanza come brillante esempio per le altre aziende, che supererà di gran lunga le sue dimensioni. Perché innocent sa che ogni goccia d'acqua che conserva, ogni tonnellata di anidride carbonica che elimina, ogni chilowattora di energia che risparmia e ogni chilogrammo di rifiuti rappresenta un notevole contributo.
La vera arte della progettazione
Gli esperti di GEA sostengono incondizionatamente i grandi sogni di innocent, facendo del loro meglio per aiutarla a realizzarli. Nel loro lavoro congiunto con il team di progettazione di innocent, hanno dimostrato che lo sviluppo di processi efficienti e affidabili è più della somma delle macchine e dei componenti della fabbrica. Questo perché a valle di tutto, e idealmente anche a monte, c'è una vera e propria arte di progettazione. Ed è questa competenza che assicura che i processi siano configurati per rendere la produzione veramente sostenibile.
Non capita spesso che i clienti coinvolgano GEA così presto nel processo con la possibilità di rivedere molti dei punti più delicati. Fortunatamente, questo è esattamente ciò che è accaduto con il progetto blender di innocent. Ciò dimostra che anche con la produzione di bevande è possibile contribuire in misura rilevante a realizzare il sogno di ridurre a zero le emissioni di carbonio. A tal fine, è stata minuziosamente esaminata la quantità di gas serra rilasciata durante la produzione di ogni bottiglia.
"Dare al pianeta un posto al tavolo di progettazione dell'azienda"
Questo progetto è un melting pot di persone che non hanno paura di impegnarsi in un dialogo continuo, confrontare prospettive diverse, rivedere i piani e spronarsi a vicenda per trovare nuove soluzioni. "Vogliamo dare al nostro pianeta un posto al tavolo di progettazione dell'azienda", dice Andy Joynson di innocent. Come ex direttore del sito, o "capo blender" come sono soliti chiamarlo in innocent, è responsabile di questo progetto innovativo. Insieme alla sua squadra, ha controllato che ogni passo della pianificazione tenesse conto del rispetto per l'ambiente, approvando solo le soluzioni mirate a ridurre le emissioni di anidride carbonica e il consumo d'acqua e a trattare i rifiuti come una risorsa.
Il nostro Ying e Yang
La chiave per risolvere il problema dell'energia sta nel comprendere in che modo i dettagli più minuziosi vanno a formare il quadro generale o passare dalla prospettiva micro a quella macro. Franz-Josef Helms, che sta supervisionando il processo del progetto, riassume così la filosofia di GEA: "Non esitiamo ad approfondire i dettagli e a valutare ogni fase operativa in vista del suo impatto su tutte le fasi successive. Ogni decisione ha effetti a catena su molti fronti. Fin dall'inizio con innocent e il suo team, abbiamo sfidato e ci siamo sentiti sfidati a superare i limiti. Il nostro team ha continuato ad adattarsi fino in fondo ad adattarsi all'evoluzione del progetto che cresceva con le nostre idee". Per realizzare un progetto di impianto così innovativo sono necessarie un'esperienza e un'abilità notevoli da parte di molti partner. Ma con GEA al suo fianco, innocent ha un partner che non si tira indietro di fronte a questo tipo di sfida.
"Avvalendoci delle ultime tecnologie disponibili, possiamo progettare impianti che vanno al limite del possibile in termini di sostenibilità".
Franz-Josef Helms
Head of Engineering, Non-Alcoholic Beverages, GEA
Una soluzione sensata
Robert Unsworth è uno degli esperti di riscaldamento e refrigerazione di GEA che ha completato il team di progettazione di innocent concentrandosi sul programma NEXUS Holistic Engineering Solutions di GEA. Grazie a questo approccio, i requisiti di riscaldamento e raffreddamento vengono presi in considerazione proprio nella fase di pianificazione del processo, anziché successivamente, come avviene di solito. Come spiega Unsworth, l'approccio tradizionale comporta un terribile spreco di potenziale. Sebbene l'ottimizzazione dei singoli componenti dell'impianto o delle singole fasi del processo consenta un incremento dell'efficienza, è necessario guardare al quadro generale per ottenere miglioramenti sostanziali nell'uso dell'energia e dell'impatto ambientale.
"Combinando le competenze di processo con quelle di riscaldamento e raffreddamento, è possibile ottenere un miglioramento di oltre mezzo punto percentuale. Singole misure, come la sostituzione di un particolare componente o la regolazione di un parametro, non danno risultati reali", dice Unsworth.
"Grazie a NEXUS possiamo abbattere il consumo di energia e i costi operativi del 30% o più, riducendo le emissioni di CO₂ e Noₓ fino al 90%. Se l'impianto utilizza elettricità verde, è persino possibile ridurre a zero le emissioni di carbonio. Questa è esattamente la strada che sta prendendo innocent".
Robert Unsworth
Global Technical Sustainability Manager, GEA Heating & Refrigeration Technologies
Quindi, quali sono esattamente gli strumenti che GEA e il gruppo di lavoro di innocent stanno utilizzando per assicurare che il blender riduca a zero le emissioni di carbonio utilizzando energia rinnovabile? Durante il processo di pianificazione, sono emersi quattro obiettivi secondari che aiuteranno innocent a ridurre il consumo di energia, a riciclarla e a riutilizzarla, nonché a rigenerarla in modo autonomo. Si potrebbe definire una storia sull'energia in quattro atti.
Capitolo uno: ridurre il consumo energetico
L'unico elemento di cui nessun impianto di trasformazione alimentare o di bevande può fare a meno è il riscaldamento che è fondamentale per cuocere, sterilizzare e conservare. L'altro lato della medaglia è il raffreddamento per ridurre la temperatura dei prodotti lavorati a caldo, preservandone il sapore, il contenuto di nutrienti e vitamine e la consistenza. Poiché il calore è energia, è importante valutarne la necessità in ogni fase di processo e intervenire in modo mirato per regolarlo di conseguenza. Con un lavoro di collaborazione, gli esperti GEA sono riusciti a ridurre al minimo il riscaldamento e raffreddamento in molte aree. Il risultato è una notevole diminuzione del fabbisogno energetico dell'impianto nel suo complesso.
Ad esempio, è possibile ridurre le temperature di pastorizzazione da 95°C a 90°C, migliorando il bilancio energetico del 3%. Questo permette di montare una pompa di calore e di scongelare i succhi con acqua calda invece che con il vapore. GEA ha consigliato a innocent di usare due circuiti di riscaldamento separati – uno impostato a 65°C per la pulizia e l'altro a 90°C per la pastorizzazione e la sterilizzazione. Inoltre, innocent raffredderà i succhi solo nella misura assolutamente necessaria, perché ogni grado di temperatura che si mantiene, migliora l'efficienza energetica non meno del 4%
Prima che innocent si impegnasse in tutti questi cambiamenti, GEA ha condotto test approfonditi: "Dovevamo essere sicuri che la tecnologia consentisse di rispettare gli standard di qualità nonostante l'adattamento dei requisiti termici. E la risposta è stata un sonoro sì. Ad esempio, pastorizziamo a una temperatura più bassa per adattarci alle pompe di calore. Nella trasformazione alimentare, questa è una vera e propria prova di audacia", dice Helms. Queste piccole modifiche cambiano l'intera prospettiva.
Capitolo due: riutilizzare l'energia
Nel secondo capitolo di questa storia, GEA ha valutato la possibilità di riciclare l'energia usata in certi punti del processo per minimizzare le perdite di calore. innocent userà un pastorizzatore più efficiente dal punto di vista energetico, con uno scambiatore di calore avente una superficie maggiore. Un'altra soluzione pratica è il riscaldamento dell'acqua per la pulizia con il calore residuo dei compressori d'aria. GEA ha dovuto ridurre al minimo la quantità di vapore in modo da poter utilizzare un generatore di vapore elettrico alimentato ad energia verde. "Normalmente, nella produzione di bevande come mezzo di trasmissione del calore, che supera ovunque i 100°C, si utilizza il vapore", dice Unsworth. "Ma abbiamo riconsiderato questo aspetto. Ora il vapore è richiesto solo per una parte del calore e viene utilizzato per la sterilizzazione".
"Sfruttando al massimo il principio dello scambiatore di calore, abbiamo aumentato incredibilmente il riutilizzo, limitando l'enorme quantità di energia sprecata per il vapore inutilizzato".
Andy Joynson
Ex capo blender, innocent
Capitolo tre: riciclaggio dell'energia
Tutti sappiamo in cosa consiste il riciclaggio dei rifiuti domestici, che vengono riutilizzati e riconvertiti a nuovi scopi. Ma come funziona tutto questo con l'energia? La soluzione sono le pompe di calore, protagoniste del terzo capitolo della storia di ottimizzazione energetica di innocent. Con il loro aiuto, l'energia utilizzata nella produzione di succhi – in particolare il calore residuo del sistema di raffreddamento – può essere rimessa in circolo in un sistema chiuso. Nel progetto di GEA per innocent, si tratta del collegamento tra i circuiti di temperatura di 65°C e 90°C. Dove i processi di riscaldamento richiedono temperature superiori a 100°C, caldaie elettriche aumentano la temperatura. Proprio come le pompe di calore, anche queste richiedono energia per funzionare.
In tutto questo, che potrebbe sembrare una tipica favola a lieto fine, non c'è nulla di magico. Si tratta di un risultato ottenuto non solo con un'analisi minuziosa delle fasi e dei parametri del processo, ma anche con il sostegno reciproco per migliorare e rinnovare. Sia GEA che innocent hanno tratto vantaggi dalla messa in discussione dei metodi convenzionali. Pur volendo una fabbrica a impatto climatico zero, innocent non si fa illusioni sui requisiti energetici della produzione industriale.
Capitolo quattro: generazione autonoma di energia verde
Questo ci porta al quarto capitolo e alla decisione di innocent di generare la propria energia usando pannelli solari e grandi turbine eoliche a nord e a sud dello stabilimento. L'azienda ha ritenuto importante non interferire con i servizi locali o sfruttare la capacità della rete. Il blender sarà invece autosufficiente e il personale si occuperà di tutto ciò di cui ha bisogno per la produzione.
Anticipando le prospettive future, Andy Joynson spiega che la posizione della fabbrica nel porto di Rotterdam fa sì che le bevande di innocent non debbano più percorrere molti chilometri su strada – eliminando così tonnellate di gas serra. Dato che il succo d'arancia deve ancora essere trasportato via terra, innocent sta lavorando per arrivare a caricarlo sulla prima flotta di camion elettrici da 50 tonnellate lorde a zero emissioni al mondo.
Risparmiare acqua con i limoni e altre idee fuori dagli schemi
La riduzione delle emissioni di anidride carbonica richiede impegno. Per garantire che il blender fosse progettato per essere veramente sostenibile, GEA ha applicato il suo approccio micro-macro anche al consumo di acqua e alla generazione di rifiuti nella produzione dei succhi. Secondo Franz-Josef Helms, il cui team ha analizzato ogni singola fase anche di questo processo: "Abbiamo ottenuto la massima riduzione dei consumi con un insolito sistema CIP che limita al minimo la superficie di pulizia richiesta, ma sfrutta anche la tecnologia pionieristica di Fluidor per pulire i tubi con un tornado d'aria invece che con l'acqua. L'adattamento del sistema Fluivac permette a innocent di recuperare il 98% di succo dalle tubature di processo".
Un esempio del concetto di sostenibilità che Helms evidenzia è "l'uso del succo di limone piuttosto che dell'acqua come liquido di risciacquo naturale delle guarnizioni, perché il basso valore di pH impedisce la proliferazione batterica". Installando dei condensatori, innocent consumerà il 45% in meno di acqua rispetto a quanto stimato nello studio di progettazione originale. GEA si è spinta ancor oltre con il sistema Fluivac, arrivando ad adattarlo al proprio sistema CIP. La combinazione di queste soluzioni riduce drasticamente il consumo di acqua. Volere è potere.
Ispirare un maggior cambiamento
Andy Joynson dice con uno sguardo ammiccante: "Tanto di cappello a GEA perché è stata al nostro fianco durante tutto questo viaggio e ci ha aiutato a sfidare gli approcci convenzionali di progettazione. A fare il successo è la somma di tanti piccoli dettagli ".
