Inżynierowie GEA zwiększają korzyści płynące z bardziej zrównoważonej produkcji
13 Nov 2023
We współczesnym świecie produktywność i gospodarowanie zasobami w obiegu zamkniętym to wartości, które nie podlegają dyskusji, a inżynierowie okazują się „cichymi czempionami” i motorami transformacji w biznesie i produkcji przemysłowej. GEA zatrudnia dużą i różnorodną grupę inżynierów i technologów, którzy wykonują ciężką pracę, konfrontując się z palącymi wyzwaniami współczesności — zmianami klimatycznymi, ubożeniem zasobów i potrzebą eliminacji strat we wszystkich postaciach.
Jest godzina ósma rano w poniedziałek, inżynier GEA Dr Felix Ortloff i członkowie jego zespołu analizują już wykresy i cyfry wyświetlane na ekranie jego komputera — są to przesyłane w czasie rzeczywistym dane z cementowni, która emituje aktualnie około 1000 ton CO2 dziennie. Nie chodzi im wyłącznie o interpretowanie danych, oni zamierzają fundamentalnie odmienić sytuację i pomóc w zmniejszeniu globalnego ocieplenia. Ortloff dorastał, chodząc na wycieczki i jeżdżąc na nartach w górach, gdzie – również w czasie rzeczywistym – obserwował, jak zmiana klimatu wpływa na jego ukochane Alpy. Właśnie dlatego zaczął studiować inżynierię chemiczną i całą karierę poświęcił na poszukiwanie lepszych, bardziej zrównoważonych metod produkcji. Ortloff jest dyrektorem zarządzającym ds. systemów wychwytu dwutlenku węgla (w dziale GEA Carbon Capture Solutions). Pomaga cementowniom i innym fabrykom emitującym duże ilości zanieczyszczeń ograniczyć ilość CO2 uwalnianego do atmosfery.
Misja GEA w zakresie wychwytu dwutlenku węgla
Chociaż technologia wychwyt dwutlenku węgla jest używana od dekad w segmencie wydobycia ropy i gazu, wciąż jest stosunkowo nowym terytorium dla dużych emitentów CO2, w tym cementowni, przemysłu stalowego i chemicznego czy hut szkła. „Coraz większa liczba przedsiębiorstw z segmentów „trudnych do dekarbonizacji” (ang. hard-to-abate) nie ma wyjścia i musi zacząć usuwać CO2 ze swoich strumieni emisji, a to oznacza konieczność inwestowania dużych środków w nową technologię” — mówi Ortloff. „Można to zrobić w sposób ekonomiczny, ale potrzebne są rozwiązania z jednej strony dostosowane do parametrów konkretnych instalacji, a z drugiej na tyle ustandaryzowane, aby zapewnić łatwość instalacji i użytkowania”.
Ortloff postrzega te wyzwania nie tyle jako przeszkody, ale szanse możliwe do wykorzystania dzięki mocnym stronom GEA. „Nasze podejście polega na wyeliminowaniu niepewności dla klientów” — wyjaśnia. „Nie licząc samych instalacji do wychwytu dwutlenku węgla, nasze know-how obejmuje także technologie oczyszczania gazów, odzysku ciepła i powtórnego wykorzystywania przechwyconego CO2. Dzięki tej wszechstronności stworzyliśmy kompletny portfel rozwiązań ograniczających emisję CO2. Nasze systemy są przygotowywane pod kątem konkretnych zadań i oszczędne”.
GEA opracowuje praktyczne metody, które pomagają dużym emitentom szybko inwestować w technologię wychwytu dwutlenku węgla. „Nasze instalacje pilotowe okazują się też skuteczne po rozszerzeniu i potrafią usuwać nawet 90% CO2. Wiemy jednak, że usuwanie na tak dużą skalę nie jest w przypadku większości przedsiębiorstw wizją realistyczną” — mówi. „Na szczęście nasze modułowe podejście projektowe pozwala klientom wprowadzać system wychwytu dwutlenku węgla stopniowo. Jeżeli w cementowni udaje się usuwać CO2 na poziomie 20% za pomocą dostępnych metod odzysku ciepła, jest to istotny postęp — zapewnia firmie lepszą pozycję wyjściową, aby na kolejnym etapie jeszcze poprawić ten wynik”.
– Felix Ortloff, dyrektor zarządzający ds. systemów wychwytu dwutlenku węgla (GEA Carbon Capture Solutions)
“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
Zielony zespół
Ortloff jest tylko jednym ze specjalistów GEA projektujących urządzenia poprawiające poziom zrównoważenia w sektorach o dużym wpływie na środowisko. Wspólnymi siłami rozwiązują najbardziej palące problemy naszych czasów, ale wiedzą również, że prawdziwy progres musi opierać się na rozwiązaniach, które będą też dla klienta biznesowo opłacalne. Proponują więc, jakie działania klimatyczne podjąć, aby jednocześnie zachować rentowność, a następnie dostarczają systemy spełniające aktualne potrzeby, ale też dające się rozbudować w celu zaspokojenia przyszłych potrzeb. Kierują się wytycznymi klientów, otwierając przed nimi nowe możliwości i równoważąc potrzebę standaryzacji z dążeniem do stworzenia systemu skrojonego pod danego klienta. Bazują na wieloletnim doświadczeniu inżynierskim, wykorzystując je również do budowania nowych technologii. Ich nazwiska nie trafiają na nagłówki, ale praca, którą wykonują, ma fundamentalne znaczenie. Każdy przeanalizowany element danych, każdy zmieniony parametr oraz każdy zoptymalizowany lub wywrócony na nice projekt to przygotowanie gruntu pod przyszłość, w której biznes i zrównoważenie to dwa nierozerwalne ogniwa.
Zrównoważone ogrzewanie i chłodzenie
Isabel Osterroth jest dyrektorką zarządzającą ds. technologii chłodzenia i ogrzewania (GEA Heating & Refrigeration Technologies). Jako inżynierka doszła do wniosku, że zaniechanie działań na rzecz klimatu wyrządzi szkodę gospodarkom i społeczeństwu. „Tworzenie wydajniejszych procesów przemysłowych i zmniejszanie strat wydawały się dla mnie naturalnymi obszarami, w których mogę dołożyć swoją cegiełkę. A GEA ma wyjątkowe kompetencje w zamienianiu zjawisk niebezpiecznych dla klimatu w możliwości dla klientów” — wyjaśnia. Dzisiaj prowadzi zespół projektujący zrównoważone systemy inżynieryjne. Wspólnymi siłami pomagają firmom z branży produkcji żywności, napojów i alkoholi oraz przemysłu mleczarskiego drastycznie ograniczać pobór energii. „Ogrzewanie i chłodzenie i odpowiadają za 50 do 90% całego zużycia energii przez instalację” — mówi Osterroth. „Dobra wiadomość jest taka, że energię odzyskaną z produkcji fabryki mogą wykorzystać do realizacji większość swoich potrzeb grzewczych, a w niektórych przypadkach całkowicie zrezygnować z kotłów na paliwo stałe”.
Pompa ciepła wykorzystuje ciepło otoczenia — wodę lub odpadowe ciepło technologiczne — do podniesienia poziomu temperatury. Pompy ciepła, integrowane z siecią ciepłowniczą lub instalacją produkcyjną, są ważną alternatywą dla systemów ogrzewania i chłodzenia opartych na paliwach kopalnych. Zdjęcie: GEA
Oto przykład: Innowacyjny system pomp ciepła GEA niedawno pomógł producentowi soków Innocent Drinks zbudować wysoko oceniony neutralny węglowo zakład w Holandii — jeden z pierwszych na świecie. „Nie wszyscy klienci, którzy do nas przychodzą, chcą projektować rewolucyjny zakład produkcyjny. Niemniej firmy z całego świata wyznaczają coraz bardziej ambitne cele klimatyczne” — przyznaje Osterroth. „A teraz potrzebują rozwiązań, aby rzeczywiście zrealizować te zamierzenia”. Według Osterroth kluczem do opracowania skutecznego rozwiązania jest zrozumienie konkretnych potrzeb i najważniejszych bolączek klientów. „Zawsze pytamy klientów: Co przyniesie Wam autentyczne korzyści i jak możemy pomóc w realizacji Waszych celów”?
Jednocześnie szeroka, interdyscyplinarna perspektywa GEA otwiera oczy klientów na nowe możliwości. „Aby wykorzystać naprawdę istotne możliwości, koniecznie trzeba wyzbyć się utartych, wąskich schematów operacyjnych i myśleć w szerszej perspektywie. GEA ma wyjątkową przewagę w postaci szerokiego asortymentu urządzeń. Łączymy różne kompetencje i na możliwie wczesnym etapie procesu proponujemy całościowe i transformacyjne rozwiązania, które wcześniej były nie do pomyślenia”.
„Fabryki mogą odzyskiwać energię z produkcji, aby zaspokoić większość potrzeb grzewczych, a w niektórych przypadkach całkowicie zrezygnować z kotłów na paliwo stałe”.
— Isabel Osterroth, dyrektorka zarządzająca ds. technologii ogrzewania i chłodzenia (GEA Heating & Refrigeration Technologies)
“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
Wydajne przetwórstwo mleczne
Christian Becker, kierownik produktu ds. technologii separacji i przepływu (GEA Separation & Flow Technologies) pracuje nad wydajnymi rozwiązaniami dla branży przetwórstwa mlecznego. Becker jest inżynierem po studiach na wydziale technologii żywności, a w GEA pracuje od ponad dwóch dekad. Inspirują go wyjątkowe wyzwania i możliwości obecne dziś w przemyśle mleczarskim. „Mleczarstwo to tradycyjnie dość zachowawczy i konserwatywny segment, ale od niedawna znajduje się w świetle reflektorów ze względu na rolę, jaką ma do odegrania w dwóch fundamentalnych wyzwaniach naszych czasów, jakimi są bezpieczeństwo żywności i zmiany klimatyczne” — mówi. „Dlatego musi się zmienić, aby sprawniej nawigować przez morze żywiołów, z którymi się mierzy”.
I rzeczywiście narażony jest cały łańcuch wartości w mleczarstwie: rolnicy borykają się z rosnącą presją, konsumenci zmieniają nawyki, a mleczarnie mają własne problemy. Mierzą się ze wzrostem opłat za energię i wodę, a także regulacjami wymuszającymi nakłady na zrównoważone technologie, które pomogą zmniejszyć ślad węglowy pochodzący z mleczarstwa. „Stale poprawiamy też wydajność energetyczną naszego podstawowego sprzętu do przetwórstwa mleczarskiego, w tym wirówek, suszarek rozpyłowych i wyparek, a przecież wszystkie te urządzenie są energochłonne” — mówi Becker. „Opracowaliśmy ponadto system odwirowywania zmniejszający zużycie zasobów na chłodzenie wody o 99,9% w porównaniu do tradycyjnych metod chłodzenia, co przynosi oszczędności na poziomie 1,3 miliona litrów wody rocznie na wirówkę”.
A jak zauważa Becker GEA nie tylko optymalizuje projekt technologiczny, ale również metodę obsługi poszczególnych maszyn. Obejmuje to rozwój produktów cyfrowych pozwalających klientom odnaleźć niewykorzystany potencjał wydajnościowy i czerpać z niego, a także nowych modeli biznesowych, w których klienci płacą za usługę, a niekoniecznie są właścicielami samego produktu. A proponując bardzo podobną technologię odwirowywania, GEA pomaga przedsiębiorstwom sięgnąć po potencjał Nowej żywności. „Dajemy klientom szansę wykorzystania dynamiki wzrostu w segmencie substytutów nabiału, które wymagają spersonalizowanych metod produkcji” — mówi Becker. „Mówiąc w skrócie, nasze rozwiązania pomagają obniżyć emisje związane z produktami mlecznymi”.
„Opracowaliśmy system odwirowywania zmniejszający zużycie zasobów na chłodzenie wody o 99,9% w porównaniu do tradycyjnych metod chłodzenia, co przynosi oszczędności na poziomie 1,3 miliona litrów wody rocznie na wirówkę”.
— Christian Becker, kierownik produktu ds. technologii separacyjnych i przepływowych GEA (Separation & Flow Technologies)
“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
Spełniamy obietnicę alternatywnych źródeł białka
Jedną z osób, które stoją za ewolucją Nowej żywności jest Daniel Grenov, kierownik produktu ds. bioreaktorów w dziale technologii ciekłych i proszkowych (GEA Liquid & Powder Technologies). Grenov, który zdobył dyplomy na kierunkach inżynierii mechanicznej oraz zrównoważonego biznesu i handlu, jest zaangażowany we współtworzenie bardziej zrównoważonego systemu produkcji żywności. Dzisiaj pracuje nad promowaniem alternatywnych białek, pozyskiwanych z różnych źródeł, od roślin po hodowlę komórkową. „Wielką ideą jest rozdzielenie produkcji żywności od eksploatacji gruntów” — mówi. „Zarówno precyzyjna fermentacja, jak i hodowla komórkowa oferują rentowne metody produkcji żywności i mogą potencjalnie zrewolucjonizować cały ten segment”.
Nowa żywność to przykład skutecznego łączenia przez GEA „starego z nowym”. Czerpiemy z dekad doświadczenia w przetwórstwie żywności, pomagając przedsiębiorstwom dokonywać prawdziwych przełomów w ekscytującym obszarze białek alternatywnych. „Gdy produkujemy białko mleczne, na przykład w procesie fermentacji precyzyjnej, produkt końcowy, taki jak serwatka, należy utrzymać w zintegrowanym stanie na długiej linii technologicznej – od przygotowania wsadu, poprzez sterylizację, separację, homogenizację, filtrację i suszenie rozpyłowe” — mówi Grenov. „GEA oferuje sprzęt i doświadczenie wymagane na każdym z tych etapów, od początku do końca”.
Grenov zauważa, że pomimo wszystkich korzyści, które obiecuje Nowa żywność, istnieje też jedno duże wyzwanie: „Bo ogromne ograniczenie zjawiska eksploatacji gruntów dzięki hodowli komórkowej i fermentacji to nie wszystko! Chcemy też maksymalnie zbliżyć się do zerowego zużycia zasobów” — mówi. „Aby wykorzystać potencjał zielonej alternatywy, musimy koniecznie zminimalizować zużycie energii i wody”. Na pewno i w tym aspekcie inżynierowie GEA znajdą jakieś rozwiązanie. „Staramy się stworzyć zamknięte pętle umożliwiające odzyskanie wody i energii, a nasi klienci naprawdę dobrze przyjmują takie inicjatywy”.
„Wielką ideą jest rozdzielenie produkcji żywności od eksploatacji gruntów. „Precyzyjna fermentacja oraz hodowla komórkowa oferują rentowne metody produkcji żywności i mogą potencjalnie zrewolucjonizować cały ten rynek”.
— Daniel Grenov, kierownik produktu ds. bioreaktorów w dziale technologii płynnych i proszkowych (GEA Liquid & Powder Technologies)
“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
Łączymy dyscypliny, aby zapewnić jaśniejszą przyszłość
Doświadczenie Grenova w segmencie technologii nowych żywności, know-how Beckera w dziedzinie przetwórstwa mleka, wysiłki Osterroth nad ujarzmieniem technologii ogrzewania i chłodzenia oraz praca Ortloffa w obszarze wychwytu dwutlenku węgla to przykłady innowacyjności i ducha współpracy w GEA, dzięki którym nasi klienci mogą notować realne postępy na drodze do celów zrównoważenia. Stosujemy wieloaspektowe podejście, które już teraz przekłada się na imponujące statystyki. W 2022 roku same pompy ciepła, sprężarki i systemy odzysku ciepła GEA pomogły klientom uniknąć emisji niemal 700 000 ton ekwiwalentu CO2. Jest to mniej więcej odpowiednik emisji, jakie przez cały rok generuje około 146 000 ludzi na całym świecie.
„Coraz częściej we wszystkich działach GEA koncentrujemy nasze inżynieryjne know-how na tworzeniu systemów zapewniających zieloną przyszłość — mówi Becker. „O innowację i zrównoważenie dba cała załoga GEA, ponieważ są ważne dla przyszłości nie tylko naszej firmy, ale też całej planety”. Jak ujmuje to Ortloff: „Sami nie pokonamy zmian klimatycznych. Ciąży na nas wspólna odpowiedzialność, aby zjednoczyć się i odwrócić negatywne trendy, które dziś obserwujemy — dla dobra przyszłych pokoleń”.
