Ingenieurs van GEA voeren winst op met duurzamere productie
13 Nov 2023
In een tijdperk waarin we niet meer ontkomen aan efficiëntie en meer circulariteit, ontpoppen ingenieurs zich als de “verborgen kampioenen”, die veranderingen in bedrijven en productieprocessen doorvoeren. Bij GEA werkt een grote en diverse groep ingenieurs en technologen hard om de grootste uitdagingen van onze tijd het hoofd te bieden: klimaatverandering, uitputting van hulpbronnen en eliminatie van alle vormen van afval.
Het is maandagochtend 8 uur en GEA-ingenieur Dr. Felix Ortloff en zijn team zitten al tot over hun oren in de grafieken en cijfers die op zijn monitor worden weergegeven – realtime gegevens van een cementinstallatie die momenteel ongeveer 1.000 ton CO2 per dag uitstoot. Het draait niet alleen om het interpreteren van de gegevens; ze willen de situatie drastisch veranderen en helpen om aardopwarming te bestrijden. Ortloff is opgegroeid met bergwandelingen en skiën en heeft met eigen ogen (ook in realtime) gezien welke invloed klimaatverandering op zijn geliefde Alpen heeft. Dat is de reden waarom hij chemische engineering is gaan studeren en zijn professionele leven heeft gewijd aan het ontdekken van betere, duurzamere manieren om dingen te doen. Ortloff is Senior Director bij GEA Carbon Capture Solutions, en helpt cementinstallaties en andere zware industriële vervuilers de hoeveelheid CO2 die ze in de atmosfeer uitstoten, te verlagen.
GEA’s missie voor koolstofafvang
Hoewel koolstofafvangtechnologie al tientallen jaren in de olie- en gasindustrie wordt gebruikt, is het voor de zware CO2-uitstoters van tegenwoordig, zoals de cement-, staal-, glas- en chemische industrieën, nog relatief nieuw terrein. “Bedrijven in deze ‘hard-to-abate’ sectoren zijn steeds vaker gedwongen om CO2 uit hun emissiestromen te verwijderen, maar dat brengt ook enorme investeringen in nieuwe technologie met zich mee”, aldus Ortloff. “Om dit op een kosteneffectieve manier te doen, zijn oplossingen vereist die zijn toegesneden op de configuratie van hun specifieke installatie, die toch gestandaardiseerd genoeg zijn om eenvoudig te installeren en gebruiken”.
Ortloff ziet deze uitdagingen niet zozeer als wegversperringen, als wel als kansen die inspelen op de sterke kanten van GEA. “Onze benadering draait volledig om het wegnemen van onzekerheden voor klanten”, legt hij uit. “Onze expertise is niet beperkt tot de koolstofafvanginstallatie zelf, maar betreft ook gasreiniging, warmteterugwinning en hergebruik van afgevangen CO2, waardoor we een compleet portfolio voor CO2-emissiereductie hebben gecreëerd dat zowel doelgericht als kosteneffectief is”.
GEA hanteert een praktische benadering die is ontworpen om te helpen zware vervuilers snel aan de slag te krijgen met koolstofafvang. “Onze pilot plant heeft bewezen dat hij na een schaalvergroting tot 90% CO2 kan verwijderen, maar we weten ook dat verwijdering op zo’n grote schaal voor de meeste bedrijven niet realistisch is”, vertelt hij. “Met ons modulaire ontwerp, stellen we klanten in staat om een stapsgewijze benadering voor koolstofafvang te hanteren. Als een cementinstallatie een 20% CO2-verwijdering kan behalen door beschikbare afgegeven warmte te benutten, is dat een belangrijke vooruitgang; en het plaatst hen in een sterkere positie om de capaciteit op te voeren in de volgende stap”.
- 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
Groen team
Ortloff is slechts een van vele experts bij GEA die apparatuur ontwerpen die zwaar vervuilende industrieën duurzamer maakt. Samen overwinnen ze een aantal van de meest kritieke problemen van onze tijd, maar ze weten ook dat echte vooruitgang afhankelijk is van de oplossingen die in zakelijk opzicht zinvol zijn voor de klant. Ze maken klimaatactie mogelijk die ook financieel haalbaar is; door oplossingen te bieden die voldoen aan de vereisten van vandaag, maar die ook kunnen worden uitgebreid naargelang de behoeften van morgen. Ze volgen de leiding van de klant, en stellen de klant tegelijkertijd open voor nieuwe kansen, door standaardisering te balanceren met aangepaste oplossingen. Ze putten uit langdurige kennis van engineering en betreden tegelijkertijd nieuw terrein met nieuwe technologieën. Hun werk is wellicht geen voorpaginanieuws, maar het is wel fundamenteel. Met elk geanalyseerd gegevenspunt, elke aangepaste parameter en elk geoptimaliseerd of op zijn kop gezet proces, leggen ze het grondwerk voor een toekomst waarin bedrijf en duurzaamheid onlosmakelijk verbonden zijn.
Duurzame verwarming en koeling
Isabel Osterroth is Senior Director bij de afdeling Heating & Refrigeration Technologies van GEA. Als ingenieur concludeerde ze dat economieën en maatschappijen er de dupe van zouden worden als geen klimaatactie werd genomen. “Industriële processen efficiënter maken en afval reduceren leek een natuurlijk gebied waaraan ik een bijdrage kon leveren. En GEA heeft een uniek portfolio om klimaatgerelateerde risico’s voor klanten om te zetten in kansen”, licht ze toe. Tegenwoordig geeft ze leiding aan een team dat duurzame engineering-oplossingen ontwikkelt. Samen helpen ze bedrijven in de voedingsmiddelen-, dranken- en zuivelindustrieën om hun energieverbruik drastisch terug te brengen. Verwarming en koeling zijn verantwoordelijk voor zo’n 50 tot 90% van het hele energieverbruik van een installatie”, aldus Osterroth. “Het goede nieuws is dat fabrieken energie van hun productieprocessen kunnen terugwinnen om te voorzien in de overgrote meerderheid van hun verwarmingsbehoeften en in een aantal gevallen volledig afstand te nemen van boilers op fossiele brandstoffen”.
Een warmtepomp brengt warmte uit zijn omgeving – uit water of restwarmte van processen – van een lager naar een hoger temperatuurniveau. Of ze nu in stadsverwarming of productie-installaties zijn opgenomen, warmtepompen zijn een belangrijk alternatief voor verwarmings- en koelsystemen op fossiele brandstoffen. Afbeelding: GEA
Een voorbeeld hiervan: GEA’s innovatieve warmtepompoplossingen hielpen onlangs smoothiefabrikant innocent drinks om hun hoog aangeschreven koolstofneutrale fabriek in Nederland te bouwen; een van de eerste ter wereld. “Niet alle klanten die bij ons komen, willen een revolutionaire productiefaciliteit ontwerpen. Maar bedrijven over de hele linie stellen steeds meer en ambitieuzere klimaatdoelstellingen”, aldus Osterroth. “En nu zoeken ze oplossingen die deze doelstellingen werkelijk kunnen behalen”. Voor Osterroth is het begrijpen van de specifieke behoeften en grootste pijnpunten van de klant doorslaggevend voor een succesvolle oplossing. “We vragen onze klanten altijd: Wat is echt van waarde voor u en hoe kunnen we u helpen uw doelstellingen te behalen?”
Tegelijkertijd opent het brede, interdisciplinaire perspectief van GEA klanten vaak de ogen voor nieuwe kansen. “Om kansen te benutten die nog meer impact hebben, is het belangrijk om operationele silo’s te doorbreken en grootschaliger te denken. Bij GEA hebben we het unieke voordeel van een breed portfolio. Door onze verschillende vaardigheden samen te brengen, en wel zo vroeg mogelijk in het proces, kunnen we holistische en baanbrekende oplossingen bieden die in het verleden ondenkbaar waren”.
“Fabrieken kunnen energie van hun productieprocessen terugwinnen om te voorzien in de overgrote meerderheid van hun verwarmingsbehoeften en in een aantal gevallen volledig afstand te nemen van boilers op fossiele brandstoffen”.
- 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
Efficiënte zuivelverwerking
Christian Becker, Product Manager bij de afdeling Separation & Flow Technologies van GEA, werkt aan efficiënte oplossingen voor de zuivelindustrie. Met een ingenieursdiploma in voedingstechnologie en na ruim twee decennia bij GEA, voelt Becker zich aangetrokken tot de unieke uitdagingen en kansen van de hedendaagse zuivelindustrie. “De zuivelindustrie is vanouds een onopvallende, conservatieve sector, maar staat vandaag de dag enorm in de schijnwerpers door zijn rol in twee belangrijke problemen van onze tijd: voeselveiligheid en klimaatverandering”, vertelt hij. “Daarom is de industrie gedwongen om te veranderen om de zware struikelblokken waarmee ze te maken hebben, te overwinnen”.
Dit is zelfs van invloed op de gehele waardeketen van de zuivelindustrie: van druk op veehouders en veranderende consumptiegewoonten tot de zuivelverwerkingsbedrijven. Ze hebben te maken met stijgende energie- en waterkosten, evenals voorschriften die investeringen in duurzame technologieën vereisen om de koolstofvoetafdruk van het melkvee te reduceren. “Aan de verwerkingskant blijven we de energie-efficiëntie van onze belangrijkste zuivelapparatuur verbeteren, zoals separators, sproeidrogers en verdampers, die allemaal veel energie vergen”, aldus Becker. “We hebben ook een separatoroplossing ontwikkeld die het verbruik van koelwater met 99,9% verlaagt in vergelijking met conventionele koelmethoden, wat leidt tot besparingen van meer dan 1,3 miljoen liter water per jaar, per separator”.
Becker benadrukt ook nog dat GEA niet alleen het procesontwerp optimaliseert, maar ook de manier waarop machines worden bediend. Hiertoe behoren ook digitale producten die klanten helpen onbenut efficiëntiepotentieel te identificeren en benutten, evenals nieuwe bedrijfsmodellen waarin klanten betalen voor een service en het product niet zelf bezitten. GEA helpt bedrijven met een aantal van dezelfde centrifugaaltechnologieën de kans van nieuw voedsel te benutten. “We stellen klanten in staat om de groeidynamiek te benutten die zuivelalternatieven bieden en die aangepaste productiemethoden vereisen”, aldus Becker. “Kortom, onze oplossingen helpen de voetafdruk van zuivelproducten te verlagen”.
“We hebben een separatoroplossing ontwikkeld die het verbruik van koelwater met 99,9% verlaagt in vergelijking met conventionele koelmethoden, wat leidt tot besparingen van meer dan 1,3 miljoen liter water per jaar, per separator”.
- 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
De belofte van alternatieve eiwitten waarmaken
Daniel Grenov, Product Manager voor Bioreactors bij de afdeling Liquid & Powder Technologies van GEA, helpt de evolutie van oplossingen voor nieuw voedsel te bevorderen. Met een diploma in mechanische engineering en één in duurzame bedrijfsvoering en commercie, zet Grenov zich in om te helpen een duurzamer voedselsysteem te creëren. Tegenwoordig werkt hij aan de vooruitgangen in eiwitalternatieven, uiteenlopend van plantaardige tot celgekweekte bronnen. “Het hele idee is om landgebruik los te koppelen van voedselproductie”, vertelt hij. “Precisiefermentatie en cellulaire voedselproductie bieden beide haalbare manieren om dit te doen en zouden ons voedselsysteem kunnen revolutioneren”.
Nieuw voedsel is een voorbeeld van de brug die GEA legt tussen “oud en nieuw”, en put daarbij uit de decennia ervaring die ze in voedselverwerking hebben om bedrijven te helpen doorbraken te maken op het spannende nieuwe gebied van alternatieve eiwitten. “Bij de productie van zuiveleiwitten door precisiefermentatie, bijvoorbeeld, moet de integriteit van een eindproduct, zoals wei, tijdens een lang verwerkingsproces, van mediumvoorbereiding tot sterilisatie, scheiding, homogenisatie, filtratie en sproeidrogen, behouden blijven”, aldus Grenov. “Dit zijn allemaal gebieden waarop GEA apparatuur en expertise van begin tot eind biedt”.
Voor de grote belofte van nieuw voedsel benadrukt Grenov een belangrijke uitdaging: “Zelfs met drastisch gereduceerd landgebruik, waar zowel celcultivatie als fermentatie voor kan zorgen, willen we zo dicht mogelijk bij nulverbruik komen voor wat betreft productiemiddelen”, vertelt hij. “Om hun potentieel als groene alternatieven waar te maken, is het van doorslaggevend belang om het energie- en waterverbruik tot een minimum te beperken”. Hier vinden ingenieurs van GEA zeker ook oplossingen voor. “We zijn bezig om kringlopen te creëren om water en energie terug te winnen, en onze klanten reageren erg goed op deze initiatieven”.
“Het hele idee is om landgebruik los te koppelen van voedselproductie. Precisiefermentatie en cellulaire voedselproductie bieden beide haalbare manieren om dit te doen en zouden ons voedselsysteem kunnen revolutioneren”.
- Daniel Grenov, Product Manager voor Bioreactors, 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
Overbruggende disciplines voor een betere toekomst
Het onderzoek van Grenov naar technologieën voor nieuw voedsel, de expertise van Becker in zuivelverwerkingstechnologie, de focus van Osterroth op het benutten van verwarmings- en koeltechnologie en het werk van Ortloff op het gebied van koolstofafvang zijn voorbeelden van de innovatie en samenwerking overal bij GEA om ervoor te zorgen dat klanten echte vooruitgangen boeken om hun duurzaamheidsdoelstellingen te behalen. Het is een veelzijdige aanpak die nu al een aantal indrukwekkende cijfers oplevert. Het portfolio waterpompen, compressors en warmteterugwinningssystemen van GEA hielp klanten alleen in 2022 al vrijwel 700.000 ton CO2-equivalenten te vermijden. Dat is evenveel als de hoeveelheid die in één jaar door pakweg 146.000 mensen over de hele wereld wordt uitgestoten.
“We focussen onze technische kennis bij GEA steeds meer op oplossingen voor een groenere toekomst”, aldus Becker. “We zijn bij GEA allemaal verantwoordelijk voor innovatie en duurzaamheid, want ze stellen niet alleen de toekomst van ons bedrijf, maar die van de hele planeet veilig”. Zoals Ortloff al zei: “We kunnen klimaatverandering niet in ons eentje bestrijden. We hebben een gedeelde verantwoordelijkheid om samen te komen en het tij van de negatieve trends die we nu doormaken, te keren, ten behoeve van onze toekomstige generaties”.
