Gli ingegneri di GEA promuovono i vantaggi di una produzione più sostenibile
13 Nov 2023
In un'epoca in cui l'efficienza e una maggiore circolarità non sono negoziabili, gli ingegneri stanno emergendo come "paladini invisibili" che promuovono il cambiamento nelle aziende e nella produzione. In GEA, un gruppo ampio e diversificato di ingegneri e tecnologi lavora duramente per affrontare le sfide più urgenti del nostro tempo: il cambiamento climatico, l'esaurimento delle risorse e l'eliminazione dei rifiuti in tutte le loro forme.
Sono le 8 di lunedì mattina e l'ingegnere di GEA Dr. Felix Ortloff e il suo team sono già impegnati ad analizzare i grafici e i numeri visualizzati sul suo monitor: dati in tempo reale di un impianto di cemento che attualmente emette circa 1.000 tonnellate di CO2 al giorno. Non si tratta solo di interpretare i dati; vogliono cambiare radicalmente la situazione e contribuire a ridurre il riscaldamento globale. Essendo cresciuto praticando escursioni e sci in montagna, Ortloff ha potuto constatare, anche in tempo reale, l'impatto del cambiamento climatico sulle sue amate Alpi. Questo lo ha spinto a studiare ingegneria chimica e a dedicare la sua vita professionale alla ricerca di modi migliori e più sostenibili di fare le cose. Ortloff è Senior Director di GEA Carbon Capture Solutions, che aiuta i cementifici e altri grandi produttori di emissioni industriali a ridurre la quantità di CO2 che rilasciano nell'atmosfera.
La missione di cattura del carbonio di GEA
Sebbene la tecnologia di cattura del carbonio sia utilizzata da decenni nell'industria petrolifera e del gas, è ancora un territorio abbastanza nuovo per i grandi produttori di emissioni di CO2 di oggi, come le industrie del cemento, dell'acciaio, del vetro e della chimica. "Sempre più aziende in questi settori difficili da riconvertire non hanno altra scelta se non quella di iniziare a eliminare la CO2 dai loro flussi di emissioni, ma questo comporta anche grandi investimenti in nuove tecnologie", afferma Ortloff. "Per farlo in modo economicamente vantaggioso, saranno necessarie soluzioni personalizzate per le configurazioni specifiche dei loro impianti, ma sufficientemente standardizzate per garantire la facilità di installazione e utilizzo".
Ortloff considera queste sfide non tanto come ostacoli quanto piuttosto come opportunità di sfruttare i punti di forza di GEA. "Il nostro approccio consiste nell'eliminare le incertezze per i clienti", spiega. "Oltre all'impianto di cattura del carbonio in sé, la nostra esperienza si estende anche alla purificazione dei gas, al recupero del calore e al riutilizzo della CO2 catturata, il che ci ha permesso di creare una gamma completa di soluzioni di riduzione delle emissioni di CO2 adatta allo scopo e conveniente".
Con il suo approccio pratico, GEA mira ad aiutare i grandi produttori di emissioni a iniziare rapidamente la cattura del carbonio. "Il nostro impianto pilota ha dimostrato che, alla massima capacità, può ottenere il 90% di rimozione della CO2, ma sappiamo anche che la rimozione su scala così ampia non è realistica per la maggior parte delle aziende", spiega. "Con il nostro sistema di progettazione modulare, consentiamo ai clienti di adottare un approccio graduale alla cattura del carbonio. Se un cementificio è in grado di ottenere il 20% di rimozione della CO2 utilizzando il calore di scarto disponibile, si tratta di un progresso importante, che lo pone in una posizione più forte per aumentare la capacità nella fase successiva".
- Felix Ortloff, Senior Director, Carbon Capture Solutions, 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
Team verde
Ortloff è solo uno dei tanti esperti di GEA che progettano attrezzature per rendere più sostenibili le industrie ad alto impatto. Insieme, affrontano alcuni dei problemi più critici del nostro tempo, ma sanno anche che il vero progresso dipende da soluzioni che abbiano un senso commerciale per il cliente. Consentono di adottare misure per il clima in modo finanziariamente sostenibile, fornendo soluzioni che soddisfano le esigenze di oggi ma che possono anche essere ampliate per le necessità di domani. Seguono la guida del cliente, aprendolo al contempo a nuove possibilità, conciliando la standardizzazione con soluzioni personalizzate. Si basano su una lunga esperienza ingegneristica e allo stesso tempo sono all'avanguardia nel campo delle nuove tecnologie. Il loro lavoro può non fare notizia, ma è fondamentale. Con l'analisi di ogni dato, la regolazione di ogni parametro e l'ottimizzazione o il cambiamento di ogni processo, stanno gettando le basi per un futuro in cui business e sostenibilità sono inestricabilmente legati.
Riscaldamento e raffreddamento sostenibili
Isabel Osterroth è Senior Director della divisione Heating & Refrigeration Technologies di GEA. Come ingegnere, è giunta alla conclusione che senza un'azione sul clima, le economie e le società sono destinate a soccombere. "Mi è sembrato naturale dare il mio contributo a rendere più efficienti i processi industriali e ridurre gli sprechi. E GEA ha un programma unico per trasformare i rischi legati al clima in opportunità per i clienti", spiega. Oggi dirige un team che sviluppa soluzioni ingegneristiche sostenibili. Insieme, aiutano le aziende del settore alimentare, delle bevande e lattiero-caseario a ridurre drasticamente il loro consumo energetico. "Il riscaldamento e il raffreddamento sono responsabili di una percentuale compresa tra il 50 e il 90% dell'intero consumo energetico di un impianto", spiega Osterroth. "La buona notizia è che le fabbriche possono recuperare l'energia dai loro processi di produzione per soddisfare la maggior parte del loro fabbisogno di riscaldamento e, in alcuni casi, eliminare completamente le caldaie a combustibile fossile".
Una pompa di calore porta il calore dell'ambiente circostante (acqua o calore di scarto dei processi) a una temperatura più alta. Integrate nel teleriscaldamento o negli impianti di produzione, le pompe di calore rappresentano un'importante alternativa ai sistemi di riscaldamento e raffreddamento basati sui combustibili fossili. Immagine: GEA
Un esempio su tutti: le innovative soluzioni a pompa di calore di GEA hanno recentemente aiutato il produttore di frullati innocent drinks a costruire il suo rinomato stabilimento a zero emissioni nei Paesi Bassi, uno dei primi al mondo. "Non tutti i clienti si rivolgono a noi per progettare un impianto di produzione rivoluzionario. Tuttavia, le aziende di tutti i settori stanno fissando obiettivi climatici sempre più ambiziosi", afferma Osterroth. "E ora hanno bisogno di soluzioni per realizzare concretamente questi obiettivi". Per Osterroth, comprendere le esigenze specifiche e i principali punti critici del cliente è la chiave per una soluzione di successo. "Chiediamo sempre ai nostri clienti: che cosa è in grado di offrirvi un valore reale e come vi possiamo aiutare a raggiungere i vostri obiettivi?"
Allo stesso tempo, l'ampia prospettiva interdisciplinare di GEA consente spesso ai clienti di scoprire nuove possibilità. "Per cogliere opportunità di maggiore impatto, è importante eliminare i silos operativi e pensare più in grande. GEA ha il vantaggio unico di disporre di un ampio programma. Unendo le nostre diverse competenze, in una fase quanto più possibile precoce del processo, possiamo offrire soluzioni complete e rivoluzionarie che prima erano inimmaginabili".
"Le fabbriche possono recuperare l'energia dai loro processi di produzione per soddisfare la maggior parte del loro fabbisogno di riscaldamento e, in alcuni casi, eliminare completamente le caldaie a combustibile fossile".
- Isabel Osterroth, Senior Director, GEA Heating & Refrigeration Technologies, 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
Efficiente lavorazione dei prodotti lattiero-caseari
Christian Becker, Product Manager della divisione Separation & Flow Technologies di GEA, si occupa di soluzioni efficienti per l'industria lattiero-casearia. Con una laurea specialistica in tecnologia alimentare e oltre vent'anni di lavoro in GEA, Becker è affascinato dalle sfide e dalle opportunità uniche che l'industria lattiero-casearia si trova ad affrontare oggi. "Il settore lattiero-caseario è da sempre un settore conservatore e di basso profilo, ma oggi è sotto i riflettori per il suo ruolo in due importanti questioni del nostro tempo: la sicurezza alimentare e il cambiamento climatico", afferma. "Pertanto, è costretto a cambiare per superare i difficili venti contrari con cui si sta confrontando".
In effetti, questi hanno un impatto su tutta la catena del valore del settore: gli agricoltori sempre più sotto pressione, i consumatori con nuove abitudini e le aziende di trasformazione dei prodotti lattiero-caseari. Queste ultime devono far fronte all'aumento dei costi dell'energia e dell'acqua, nonché a normative che richiedono investimenti in tecnologie sostenibili per ridurre l'impronta carbonica del settore lattiero-caseario. "Per quanto riguarda la lavorazione, stiamo continuando a migliorare l'efficienza energetica delle nostre principali attrezzature per il settore lattiero-caseario, tra cui separatori, spray dryer ed evaporatori, che hanno tutti un elevato fabbisogno energetico", afferma Becker. "Abbiamo anche sviluppato una soluzione di separazione che riduce il consumo di acqua di raffreddamento del 99,9% rispetto ai metodi di raffreddamento convenzionali, con un risparmio di oltre 1,3 milioni di litri di acqua all'anno, per ogni separatore".
E Becker sottolinea che GEA non sta solo ottimizzando la progettazione dei processi, ma anche il modo in cui le macchine vengono utilizzate. Ciò include prodotti digitali per aiutare i clienti a identificare e utilizzare il potenziale di efficienza non sfruttato, nonché nuovi modelli di business in cui i clienti pagano per un servizio anziché possedere il prodotto stesso. E con alcune delle stesse tecnologie centrifughe, GEA sta aiutando le aziende a cogliere le opportunità del settore New Food. "Permettiamo ai clienti di sfruttare le dinamiche di crescita offerte da alternative lattiero-casearie che richiedono metodi di produzione personalizzati", afferma Becker. "In breve, le nostre soluzioni contribuiscono a ridurre l'impatto dei prodotti lattiero-caseari".
"Abbiamo sviluppato una soluzione di separazione che riduce il consumo di acqua di raffreddamento del 99,9% rispetto ai metodi di raffreddamento convenzionali, con un risparmio di oltre 1,3 milioni di litri di acqua all'anno, per ogni separatore".
- Christian Becker, Product Manager, Separation & Flow Technologies, 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
Realizzare la promessa delle proteine alternative
A guidare l'evoluzione di soluzioni per il New Food è Daniel Grenov, Product Manager per i bioreattori nella divisione Liquid & Powder Technologies di GEA. Con una laurea in ingegneria meccanica e una in economia e commercio sostenibile, Grenov si dedica alla creazione di un sistema alimentare più sostenibile. Oggi lavora per promuovere la causa delle proteine alternative, che spaziano dalle fonti a base vegetale a quelle prodotte mediante coltura cellulare. "La grande idea è quella di sganciare lo sfruttamento del terreno dalla produzione alimentare", afferma. "La fermentazione di precisione e la produzione di cibo cellulare sono entrambe strade percorribili che potrebbero rivoluzionare il nostro sistema alimentare".
Il New Food è un esempio di come GEA sia in grado di creare un ponte tra "vecchio e nuovo", attingendo a decenni di esperienza nella trasformazione alimentare per aiutare le aziende a fare progressi nel nuovo ed entusiasmante settore delle proteine alternative. "Quando si producono proteine lattiero-casearie attraverso la fermentazione di precisione, ad esempio, l'integrità di un prodotto finale come il siero di latte deve essere mantenuta attraverso una lunga serie di processi: dalla preparazione dei terreni, a sterilizzazione, separazione, omogeneizzazione, filtrazione e spray drying", spiega Grenov. "Tutte queste sono aree in cui GEA offre attrezzature e competenze a 360 gradi".
Nonostante le promesse del New Food, Grenov evidenzia una sfida fondamentale: "Anche con una drastica riduzione dello sfruttamento del terreno, che sia la coltivazione cellulare che la fermentazione sono in grado di garantire, vogliamo avvicinarci il più possibile all'azzeramento dei consumi per quanto riguarda i fattori di produzione", afferma. "Per realizzare il loro potenziale come alternative verdi, è fondamentale ridurre al minimo l'utilizzo di energia e acqua". Di certo, gli ingegneri GEA stanno trovando soluzioni anche in questo caso. "Siamo impegnati nella creazione di cicli circolari per il recupero di acqua ed energia e i nostri clienti stanno rispondendo molto bene a queste iniziative".
"La grande idea è quella di sganciare lo sfruttamento del terreno dalla produzione alimentare. La fermentazione di precisione e la produzione di cibo cellulare sono entrambe strade percorribili che potrebbero rivoluzionare il nostro sistema alimentare".
- Daniel Grenov, Product Manager per i bioreattori, Liquid & Powder Technologies, 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
Unire più discipline per un futuro migliore
La ricerca di Grenov sulle tecnologie per il New Food, l'esperienza di Becker nella tecnologia di trasformazione dei prodotti lattiero-caseari, l'attenzione di Osterroth per la tecnologia di riscaldamento e raffreddamento e il lavoro di Ortloff sulla cattura del carbonio sono esempi dell'innovazione e della collaborazione in atto in GEA per garantire che i clienti raggiungano progressi reali verso i loro obiettivi di sostenibilità. Si tratta di un approccio articolato che sta già producendo risultati impressionanti. Nel 2022, le pompe di calore, i compressori e i sistemi di recupero del calore di GEA hanno aiutato i clienti a evitare quasi 700.000 tonnellate di CO2 equivalenti. Ciò corrisponde alla quantità emessa da circa 146.000 persone in tutto il mondo in un solo anno.
"In GEA stiamo concentrando sempre più il nostro know-how ingegneristico su soluzioni per un futuro più verde", afferma Becker. "L'innovazione e la sostenibilità sono una responsabilità di tutti noi di GEA, perché assicurano non solo il futuro della nostra azienda, ma anche quello del pianeta". O, come sostiene Ortloff: "Non possiamo combattere il cambiamento climatico da soli. Abbiamo la responsabilità comune di unirci e di invertire le tendenze negative che stiamo vivendo ora, per il bene delle generazioni future".
