持続可能な冷凍で将来を見据えたコールドチェーンを

2024 年 4 月 22 日

質の高いコールドチェーン管理の重要性を過小評価することはできません。傷みやすい生鮮食品が消費地で安全かつ高品質であることを保証することは、コールドチェーン施設を運営する人々にとって非常に大きな責任です。GEAは、低温貯蔵や配送センター向けに安全で持続可能な冷凍技術を提供する最前線に立ち、お客様の施設のエネルギー消費量と二酸化炭素排出量の削減を支援しています。

コールドチェーン施設は、傷みやすい製品の劣化を防ぐことで、公衆衛生の保護に重要な役割を果たしています。製品を適切な温度に保たないと、食感の劣化、変色、傷み、微生物の繁殖を引き起こす恐れがあります。施設の規模が大きければ大きいほど、逸脱が与える影響も大きくなります。しかし、世界の生鮮品のおよそ3分の1は、低温貯蔵や流通が不充分なために消費者の手元に届かないと推定されています。さらにこれに加えて、地球の人口が増え続けるにつれ、食料生産を大幅に増加する必要があります。収穫後の損失を最小限に抑えることが、これまで以上に重要になりました。

一方、コールドチェーン事業における持続可能な慣行にはますます焦点が当てられています。企業は、二酸化炭素排出量を削減し、事業による環境への影響を最小限に抑えるために、代替燃料、電気自動車、再生可能エネルギー源の使用など、環境に優しい取り組みを優先しています。

保管容量と二酸化炭素排出量の削減で高みを目指す

最新のコールドチェーン施設は、ハイベイ設計を採用することで、こうした課題に取り組んでいます。製品を積み重ねるために、時には高さ50メートル、幅100メートル以上にもなるスペースを垂直方向に使用することで、より小さな設置面積でより大きな保管容量を確保することができ、ハイベイ施設には10万個以上のパレットを収容できる可能性があります。ハイベイストレージは通常、自動化されたロボットによるアイテムの積み重ねを伴う自動入出庫システム（AS/RS）を使用しているため、倉庫内での唯一の動きは、積み重ねクレーンの上下動のみです。その結果、スペース内の空気の乱れが最小限に抑えられ、建物内の空気の流れがより自然になり、したがって全体の温度がより一定に保たれることになります。 

すべての商品を均一な温度に保つことができるだけでなく、ハイベイ自動化モデルはエネルギーコストの削減にも役立ちます。従来の低温貯蔵モデルでは、建物の構造やドア開口部からの外気の侵入が、冷凍負荷の約50％を占めることもありました。これにはコンプレッサーの動力が必要で、コンプレッサーが稼働しているときはコンデンサーも稼働する必要があります。酸素削減システムも必要で、さらにコストがかかります。

高さのあるラックと厳格な制御を備えた「コールドレイク」モデルを使用すれば、外気ろ過と内部の空気の乱流が最小限に抑えられるため、温度の乱高下を補うための、より高価なレベルの冷凍機は不要になります。GEAと多くのコールドチェーンのお客様は、デジタル化と自動化と並んで、このモデルは間違いなくコールドチェーンの未来であると確信しています。

エネルギー使用量の削減は、排出量の削減にも相当します。GEAは、ヨーロッパで最も効率的なハイベイ冷蔵倉庫のひとつの開発において、Magnavaleのお客様をサポートできることを誇りに思います。英国リンカンシャーに建設されるこの施設は、高さ47メートルと英国で最も高いハイベイ冷蔵倉庫となり、100％再生可能エネルギーで電力を供給し、GEAの完全アンモニア式冷凍設備を特徴としています。 

お客様と協力して、GEAはこの新しい施設のために特注の冷蔵ソリューションを開発しました。この施設は摂氏マイナス28度まで対応できるように設計されており、魚やアイスクリームなど幅広い製品の保管に使用することができます。GEA社内の数値流体力学（CFD）シミュレーションにより、コールドレイク原理に基づく空気の流れと温度プロファイルが示され、従来の冷凍方式と比較して優れた効率が実証されました。

加熱と冷却を組み合わせた、よりスマートなエネルギーハブ

マグナヴェール社のリンカンシャー工場のようなハイベイ低温貯蔵プロジェクトにおけるGEAの設置は、コールドチェーン業界における新たなエキサイティングなトレンドの一部です。人口の増加に伴い、環境保護、財政的安定性、エネルギー効率は不可欠です。最新のコールドチェーン施設では、単なる食品の低温貯蔵や流通にとどまらず、より広範なエネルギーハブのコンセプトの一環として、冷凍と熱回収を組み合わせているところもあります。

英国ダービーにあるSmartParc SEGROでは、食品がかつてないほど迅速かつ新鮮な状態で消費者に届けられています。食品（および潜在的に他の製品）の加工、包装、ロジスティクスは、主要な交通網にアクセスしやすい便利な場所にある1つの敷地内でシームレスに結合されています。効率を最大化し、リソースを共有するため、SmartParcはGEAによる集中加熱・冷凍プラントを設置し、これも同社のエンジニアによってメンテナンスが行われています。冷凍設備からの廃熱は、アンモニアベースのヒートポンプを使用して回収され、昇圧されます。その後、敷地全体に再分配され、熱を提供し、電力使用量と二酸化炭素排出量を大幅に削減します。

投資回収の早い自然なソリューション

環境を破壊する特定の化学物質の使用を禁止する国が世界中で増えている中、自然冷媒をベースとした冷凍およびヒートポンプシステムを設置することで、お客様の施設は今後数十年にわたり将来性を確保することができます。アンモニアは利用可能な冷媒の中で最も安価なもののひとつであり、合成冷媒に比べて寿命が長いため、投資は将来にわたってエネルギー効率を何年にもわたり維持することができます。 

オーストラリアのGodden Food Groupが移転して27,000 m3の断熱倉庫を建設した際、将来にわたって持続可能なサービスを提供できる安全で費用対効果の高い冷凍システムを供給する選択肢として、GEAが選ばれたのは当然のことでした。GEAは、エネルギーコストを極めて長期的にわたり節約することができる集中低チャージ・アンモニア冷凍システムを推奨しました。 

集中低チャージ・アンモニア冷凍システムの主な利点は、アンモニアをほとんど含まない（従来の液体オーバーフィードシステムの約4から5分の1未満）ことです。このシステムははるかに低い冷却パイプライン圧力低下で動作し、非常にエネルギーが効率的です（これで省エネルギーのほとんどの部分が達成されます）。 

Godden Foods社のプラントは、空冷式ハイドロフルオロカーボンベースのシステムと比較して、約3分の2のエネルギー削減を実現し、期待どおりの性能を発揮しています。同社は、新設プラントの全体のコストを8年で回収できると見込んでおり、システムの維持費は、毎年で当初資本コストの約2%と予測され、同等のフロン・システムより大幅に低くなります。このような技術は、適切に維持されれば、30年から40年は忠実に使用できることを考えると、これは非常に迅速で非常に説得力のある投資収益率です。

廃棄物、二酸化炭素排出量、コストの削減

冷蔵倉庫のエネルギー消費の大部分は冷却と加熱に関連しているため、余分な熱が環境に放出されるのを防ぐことは、GEAのお客様にとってエネルギーの節約と運用コストの削減につながります。個々のニーズに合わせたオーダーメイドのソリューションを用いて冷蔵倉庫の効率を最適化することで、食品は消費者にとって新鮮で安全な状態に保たれ、それは将来にわたって持続可能な形で維持されていきます。