Soluzioni redditizie e intelligenti come quelle di GEA Holistic Engineering Solutions
20 luglio 2020
La soluzione migliore a volte sta nell'utilizzare ciò che si ha già. Questo è un fattore chiave alla base dell'approccio che GEA adotta per aiutare i clienti dell'industria alimentare, delle bevande e dei prodotti lattiero-caseari a ridurre il loro consumo energetico e il loro impatto ambientale e a minimizzare i costi operativi.
Secondo le Nazioni Unite, l'efficienza energetica offre un potenziale di riduzione delle emissioni pari al 40% di quanto prestabilito per raggiungere gli obiettivi climatici globali. Facendo un uso intensivo dell'energia, l'industria è soggetta ad una maggiore regolamentazione e subisce enormi pressioni per le emissioni di CO2 e aumentare la propria efficienza. La buona notizia è che gli esperti di GEA Holistic Engineering Solutions (Nexus) stanno già aiutando diversi clienti nel mondo a raggiungere esattamente questi obiettivi.
Costruire su basi solide
Nonostante le attrezzature e gli impianti GEA siano noti per la loro durata ed efficienza, di cui siamo orgogliosi, non ci adagiamo sugli allori. Lavoriamo costantemente per ridurre il consumo di energia e massimizzare l'efficienza degli impianti, di macchina in macchina, come parte del nostro impegno per la creazione di valore sostenibile e nel rispetto del nostro principio guida "engineering for a better world".
Nell'ambito della produzione, in particolare nei settori alimentare, lattiero-caseario e delle bevande, la refrigerazione, che comprende sia il riscaldamento che il raffreddamento, svolge un ruolo fondamentale. Le soluzioni di refrigerazione GEA, già di per sé altamente efficienti dal punto di vista energetico, utilizzano tutte la tecnologia dei compressori basata sull'ammoniaca, un refrigerante naturale. A differenza degli idrofluorocarburi (HFC), l'ammoniaca è facilmente disponibile, poco costosa e ha un impatto ambientale minimo. La graduale eliminazione degli HFC imposta da un incremento dell'attività di regolamentazione normativa rende imperativo per i clienti il passaggio ai refrigeranti naturali, come l'ammoniaca; nel 2019 l'UE, ad esempio, si è data l'obiettivo di ridurre di due terzi le emissioni di gas fluorurati entro il 2030.
Una strategia combinata per migliorare l'efficienza energetica delle apparecchiature di raffreddamento, riducendo al contempo i refrigeranti HFC ... rappresenta una delle maggiori opportunità di contenimento delle emissioni oggi disponibili". - Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente, Agenzia Internazionale per l'Energia, 2019
- Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente, Agenzia Internazionale per l'Energia, 2019
GEA NEXUS: un approccio intelligente per un futuro positivo
Sebbene un certo miglioramento dell'efficienza degli impianti, forse dal 2 al 4%, si possa ottenere progressivamente, a piccoli passi, considerando ad esempio un'apparecchiatura specifica o una fase del processo, i maggiori benefici derivano dal prendere in esame gli impianti nel loro complesso, lungo l'intera catena di processo. GEA ha sviluppato un approccio strutturato e collaudato che prevede l'analisi del preciso fabbisogno energetico del cliente, con ottimizzazioni e l'inclusione delle utenze nell'equazione - collegando la tecnologia delle pompe di calore ai processi di produzione per garantire che l'energia segua un percorso circolare, invece di essere sprecata.
Ogni progetto GEA NEXUS comprende un unico punto di contatto per i clienti, supportato da un team di ingegneri interfunzionali con esperti del settore lattiero-caseario, alimentare o delle bevande, a seconda delle esigenze, nonché membri del team con esperienza nel settore della refrigerazione (riscaldamento e raffreddamento) in diverse industrie di processo. Con il supporto degli esperti di vendita e assistenza GEA, i clienti NEXUS ricevono un'analisi olistica dei processi e una proposta per una soluzione più sostenibile e integrata basata sui prodotti di GEA e dei suoi partner. Ogni progetto considera i parametri operativi e le ambizioni del cliente, formulando KPI misurabili, rispetto ai quali deve essere realizzata l'installazione.
Nel settore alimentare, delle bevande e lattiero-caseario, tutto viene fondamentalmente prodotto in un enorme frigorifero e ogni processo che si verifica al suo interno genera calore. E il calore è energia". - Robert Unsworth, Direttore commerciale tecnico, GEA Refrigeration UK
- Robert Unsworth, Direttore commerciale tecnico, GEA Refrigeration UK
I team di GEA NEXUS sono in grado di progettare sia soluzioni che miglioramenti, a seconda che si tratti di un impianto completamente nuovo o da ripristinare, e di:
- fornire una rappresentazione schematica generale di tutti i flussi di processo, determinando il fabbisogno di raffreddamento e di riscaldamento per ognuno di essi
- calcolare il ROI e i benefici per l'intero ciclo di vita, gli effetti sul TCO e la riduzione delle emissioni di CO2
- definire il raffreddamento e il riscaldamento necessari, applicando un approccio basato su più temperature per promuovere l'efficienza energetica
- identificare e integrare la soluzione di pompa di calore più appropriata per riutilizzare il calore
Il calore è calore, che si tratti di -40 o +140 °C.
Il consumo energetico complessivo di un impianto è normalmente costituito per il 50 fino al 90% da raffreddamento e riscaldamento. Questo in genere include sia i flussi di calore di scarto (ad es. acque reflue, aria caldo-umida, calore dei condensatori di sistemi di refrigerazione) che gli utilizzatori di calore (ad es. acqua di processo, sistemi di riscaldamento centralizzato, blancher, essiccatori, ecc.) Di conseguenza, quasi tutti gli impianti di lavorazione di alimenti, bevande o prodotti lattiero-caseari possono trarre vantaggio dall'integrazione di una pompa di calore GEA, data la loro capacità di assorbire il calore di scarto e di potenziarlo (o raffreddarlo) per riutilizzarlo in altri processi produttivi.
Le pompe di calore sono utilizzate nelle abitazioni e nel teleriscaldamento fin dai primi anni '80, tuttavia la loro integrazione nella trasformazione alimentare è più recente, grazie anche ai progressi della tecnologia delle pompe di calore GEA, che ora consente di raggiungere temperature fino a 90°C. "Le industrie alimentare, lattiero-casearia e delle bevande sono in realtà le principali promotrici dello sviluppo delle pompe di calore, poiché richiedono temperature più elevate per i loro processi", spiega Kenneth Hoffmann, Product Manager per le pompe di calore, GEA Refrigeration Technologies. "In quasi tutti i casi", dice Hoffmann, "i clienti che installano una pompa di calore GEA possono eliminare alcune, se non tutte, le loro caldaie a gas, tipicamente utilizzate per il riscaldamento dell'acqua. Questo aumenta automaticamente il risparmio energetico e riduce le emissioni di CO2 in modo significativo, ancora di più se si utilizzano fonti di energia verde". Anche se questa scelta richiede maggiori investimenti di capitale, il tempo di recupero è breve, dato che i costi operativi sono notevolmente ridotti.
Credenziali globali di GEA NEXUS
L'offerta unica di GEA NEXUS è il risultato della nostra ampia gamma di prodotti e del nostro know-how nel settore, insieme alla nostra capacità di coniugare tutto questo con la nostra esperienza nel campo della refrigerazione. GEA vanta in realtà decenni di esperienza nel miglioramento dell'efficienza degli impianti dei propri clienti, tuttavia, ora ha semplificato ulteriormente il raggiungimento di questi obiettivi offrendo una soluzione integrata attraverso un unico punto di contatto.
Lavorazione di prodotti lattiero-caseari liquidi, Irlanda
I margini ridotti e l'intenzione di realizzare un incremento di capacità, migliorando al contempo il proprio impatto ambientale hanno indotto la seconda più grande azienda di trasformazione di latte liquido irlandese, Aurivo, a rinnovare lo stabilimento di Killygordon nel 2019. L'integrazione messa a punto con l'aggiornamento comprende nuovi sistemi di trattamento dei liquidi, nonché soluzioni all'avanguardia per la refrigerazione a basso consumo energetico e per il recupero di calore con pompe di calore GEA. Di conseguenza, in questo stabilimento Aurivo ha ridotto le sue emissioni di CO2 dell'80%, ha aumentato la capacità oraria di lavorazione del latte di circa l'80% e ha ottenuto un risparmio operativo di oltre 347.000 euro all'anno. Nonostante facesse già ricorso a un fornitore di energia elettrica verde, con questo progetto Aurivo ha potuto ridurre il suo consumo energetico generale, minimizzando in gran parte la dipendenza da caldaie a combustibili fossili. Ciò è stato possibile grazie all'integrazione di un sistema a pompa di calore GEA, che recupera il calore in eccesso generato dal nuovo impianto di raffreddamento per riconvogliarla nel riscaldamento dell'acqua per la pastorizzazione del latte.
"Non abbiamo fornito solo una pompa di calore", spiega Hoffmann, "abbiamo ottimizzato il pastorizzatore in base all'applicazione della pompa di calore dello stabilimento di Aurivo. E ci siamo concentrati sull'offerta di una soluzione completa, non solo di singoli componenti, in modo che le nostre tecnologie contribuissero a ridurre gli sprechi, il consumo di energia e l'uso di combustibili fossili, aumentando al contempo la capacità. Questa struttura è ora uno degli stabilimenti lattiero-caseari più sostenibili d'Irlanda - infatti, il progetto ha ottenuto la prestigiosa certificazione "Excellence in Energy Efficiency Design (EXEED) Certification" dalla Sustainable Energy Authority of Ireland", afferma Hoffmann.
Trasformazione dei prodotti lattiero-caseari, Olanda
Il nostro team GEA NEXUS si è occupato di analisi e progettazione di un impianto che richiedeva l'eliminazione dei gas dalla produzione di mozzarella di un nuovo stabilimento europeo, ottenendo ottimi risultati. Basandosi sullo studio dell'intero processo - dagli ingredienti al prodotto finale - che ha incluso il calcolo del consumo energetico nel corso di 24 ore e la mappatura del riscaldamento e del raffreddamento in entrata e in uscita, GEA ha sviluppato una proposta per una soluzione più sostenibile e integrata che sfruttasse la tecnologia delle sue pompe di calore. Il calore di scarto dell'impianto di raffreddamento viene ora riutilizzato e potenziato per la produzione di acqua calda, andando a coprire fino all'80% del fabbisogno di riscaldamento del processo. Le emissioni di anidride carbonica dell'impianto sono diminuite di circa 2700 tonnellate all'anno, con una riduzione delle spese operative per i servizi di 500.000 euro all'anno.
GEA viene scelta come partner da clienti di qualsiasi dimensione perché siamo in grado di pensare in grande con loro. Perché consentiamo loro di ridurre il consumo di acqua e di energia e di eliminare gli sprechi dei loro impianti, ottenendo anche una produzione a impatto zero". - Colm O’Gorman, Sviluppo bevande analcoliche, GEA
- Colm O’Gorman, Sviluppo bevande analcoliche, GEA
