Инженеры GEA способствуют повышению экологичности производства
13 Nov 2023
В эпоху, когда эффективность и более высокая цикличность являются обязательными условиями, инженеры становятся «скрытыми чемпионами», стимулирующими изменения в бизнесе и производстве. В компании GEA большой коллектив разных инженеров и технологов работает над решением актуальных проблем современности — изменением климата, истощением ресурсов и ликвидацией отходов во всех их формах.
Понедельник, 8 часов утра, а инженер компании GEA д-р Феликс Ортлофф и его команда уже поглощены графиками и цифрами, выводимыми на монитор — это данные, получаемые в режиме реального времени с цементного завода, который в настоящее время выбрасывает около 1000 тонн CO2 в день. Речь идет не только об интерпретации данных; они хотят коренным образом изменить ситуацию и способствовать смягчению последствий глобального потепления. Выросший в горах поклонник пешего и лыжного туризма Ортлофф стал свидетелем — в том числе и в реальном времени — влияния изменения климата на его любимые Альпы. Именно это побудило его начать изучать химическое машиностроение и посвятить свою профессиональную жизнь поиску более совершенных и экологичных способов ведения бизнеса. Ортлофф является старшим директором подразделения GEA Carbon Capture Solutions, помогающего цементным заводам и другим предприятиям тяжелой промышленности сокращать выбросы CO2 в атмосферу.
Миссия GEA по улавливанию CO2
Несмотря на то что технология улавливания CO2 уже несколько десятилетий используется в нефтегазовой промышленности, для таких современных отраслей с большим объемом выбросов CO2, как цементная, сталелитейная, стекольная и химическая промышленность, она все еще остается достаточно новой. «Все больше и больше компаний в этих сложных для снижения выбросов отраслях не имеют другого выбора, кроме как начать удалять CO2 из потоков выбросов, это также означает крупные инвестиции в новые технологии, — говорит Ортлофф. — Чтобы сделать это экономически эффективно, потребуются решения, адаптированные к конкретным конфигурациям предприятий и в то же время достаточно стандартизированные, чтобы обеспечить простоту установки и использования».
Ортлофф рассматривает эти проблемы не столько как препятствия, сколько как возможности, использующие сильные стороны GEA. «Наш подход заключается в том, чтобы устранить неопределенность для клиентов, — поясняет он. — Помимо самой установки для улавливания CO2 наш опыт включает в себя очистку газа, рекуперацию тепла и повторное использование уловленного CO2, что позволило нам создать комплексный пакет мер по снижению выбросов CO2, который одновременно соответствует требованиям и является экономически эффективным».
Подход GEA является практическим и призван помочь крупным предприятиям-источникам загрязнения выбросами быстро начать работу по улавливанию CO2. «Наша опытная установка доказала, что при увеличении масштабов можно достичь показателя в 90% по удалению CO2, но мы также знаем, что удаление CO2 в таких больших объемах нереально для большинства компаний, — говорит он. Благодаря модульному принципу проектирования мы предоставляем заказчикам возможность применять поэтапный подход к улавливанию CO2. Если цементный завод может достичь 20-процентного удаления CO2 за счет использования имеющегося отводимого тепла, то это уже важное достижение, которое позволит ему увеличить производительность на следующем этапе».
— сообщает Феликс Ортлофф, старший директор подразделения Carbon Capture Solutions в 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
Green team
Ортлофф — один из многих специалистов компании GEA, разрабатывающих оборудование, которое позволяет повысить экологичность производств с большим объемом выбросов вредных веществ. Вместе они решают некоторые из наиболее важных проблем современности, но при этом они понимают, что реальный прогресс зависит от решений, которые имеют коммерческую ценность для заказчика. Они позволяют принимать меры по защите климата, которые также являются финансово жизнеспособными; это предоставление решений, которые отвечают сегодняшним требованиям, но могут быть также масштабированы и для удовлетворения завтрашних потребностей. Они следуют за заказчиком, открывая ему новые возможности, балансируя между стандартизацией и индивидуальными решениями. Они опираются на многолетнее инженерное ноу-хау и одновременно создают новые технологии. Их работа может не привлекать внимания, но она имеет фундаментальное значение. Анализируя каждую точку данных, корректируя каждый параметр, оптимизируя или перестраивая каждый процесс, они закладывают основу для будущего, в котором бизнес и устойчивое развитие будут неразрывно связаны.
Устойчивое отопление и охлаждение
Изабель Остеррот является старшим директором подразделения Heating & Refrigeration Technologies компании GEA. Будучи инженером, она пришла к выводу, что без принятия мер по борьбе с изменением климата пострадают экономика и общество. «Повышение эффективности промышленных процессов и сокращение отходов представлялось мне естественной областью, в которой я могла бы внести свой вклад. А компания GEA обладает уникальным портфолио, позволяющим превратить климатические риски в возможности для заказчиков», — поясняет она. Сегодня она руководит группой, разрабатывающей устойчивые инженерные решения. Вместе они помогают предприятиям пищевой промышленности, производителям напитков и молочной продукции значительно снизить энергопотребление. «На отопление и охлаждение приходится от 50 до 90% всего энергопотребления предприятия, — говорит Остеррот. — Хорошая новость заключается в том, что предприятия могут извлекать энергию из своих производственных процессов для обеспечения большей части своих потребностей в отоплении, а в некоторых случаях и вовсе отказаться от котлов, работающих на ископаемом топливе».
Тепловой насос забирает тепло из окружающей среды — воды или какого-либо технологического процесса — и переводит его на более высокий температурный уровень. Тепловые насосы, интегрированные в системы централизованного теплоснабжения или в производственные установки, являются важной альтернативой системам отопления и охлаждения, работающим на ископаемом топливе. Изображение: Компания GEA
В качестве примера можно привести такой случай: Инновационные решения компании GEA в области тепловых насосов недавно помогли производителю коктейлей innocent drinks построить в Нидерландах один из первых в мире заводов, получивший широкое признание как углеродно-нейтральный. «Не все заказчики приходят к нам, желая спроектировать революционный производственный комплекс. Однако компании повсеместно ставят все более амбициозные климатические цели, — говорит Остеррот. И теперь им нужны решения для настоящей реализации этих целей». Для Остеррота понимание специфических потребностей и основных «болевых точек» заказчика является ключом к поиску успешного решения. «Мы всегда спрашиваем наших клиентов: что приносит вам реальную пользу, и как мы можем помочь вам достичь ваших целей?»
В то же время широкая междисциплинарная перспектива GEA часто открывает заказчикам глаза на новые возможности. «Чтобы использовать более широкие возможности, важно выйти за существующие эксплуатационные ограничения и мыслить шире. Компания GEA обладает уникальным преимуществом в виде обширного ассортимента продукции. Объединив наши компетенции в различных сферах, причем как можно раньше, мы можем предложить целостные и принципиально новые решения, которые ранее были немыслимы».
«Предприятия могут извлекать энергию из своих производственных процессов для обеспечения большей части своих потребностей в отоплении, а в некоторых случаях и вовсе отказаться от котлов, работающих на ископаемом топливе»,
- Изабель Остеррот, старший директор 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
Эффективная переработка молока
Кристиан Беккер, менеджер по продукции подразделения Separation & Flow Technologies компании GEA, работает над эффективными решениями для молочной промышленности. Имея диплом инженера в области технологий пищевой промышленности и проработав более двух десятилетий в компании GEA, Беккер привлекает внимание к уникальным проблемам и возможностям, с которыми сталкивается молочная промышленность сегодня. «Молочная промышленность традиционно является малозаметной и консервативной отраслью, но сегодня она находится в центре внимания из-за своей роли в решении двух важнейших проблем современности: продовольственной безопасности и изменения климата, — говорит он. — Поэтому она вынуждена меняться, чтобы противостоять жестким встречным ветрам».
Фактически, воздействие оказывается на всю цепочку создания стоимости молочной продукции: от проблем фермеров и изменения потребительских привычек до молочных производств. Они сталкиваются с ростом цен на энергоносители и воду, а также с нормативными требованиями, требующими инвестиций в экологически безопасные технологии для снижения «углеродного следа» молочных производств. «Что касается переработки, то мы продолжаем повышать энергоэффективность нашего основного молочного оборудования, включая сепараторы, распылительные сушилки и испарители — все они имеют высокую энергоемкость, — говорит Беккер. — Мы также разработали сепаратор, который позволяет снизить расход воды на охлаждение на 99,9% по сравнению с традиционными методами охлаждения, что дает экономию более 1,3 млн. литров воды в год на один сепаратор».
При этом, как отмечает Беккер, GEA оптимизирует не только технологический процесс, но и способ эксплуатации оборудования. К ним относятся цифровые продукты, помогающие клиентам выявлять и использовать нереализованный потенциал эффективности, а также новые бизнес-модели, когда клиент платит за услугу, а не за сам продукт. Используя те же самые центробежные технологии, GEA помогает компаниям использовать возможности продуктов new food. «Мы даем клиентам возможность воспользоваться динамикой роста, которую обеспечивают альтернативные молочные продукты, требующие индивидуальных методов производства, — говорит Беккер. — Одним словом, наши решения помогают снизить воздействие человека на среду обитания при производстве молочных продуктов».
«Мы разработали сепаратор, который позволяет снизить расход воды на охлаждение на 99,9% по сравнению с традиционными методами охлаждения, что дает экономию более 1,3 млн. литров воды в год на один сепаратор»,
— Кристиан Бекер, менеджер по продукции, 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
Реализация потенциала альтернативных белков
Даниэль Гренов, менеджер по продукции биореакторов в подразделении GEA Liquid & Powder Technologies, помогает в разработке новых решений для пищевой промышленности. Имея диплом инженера-механика, а также диплом специалиста по устойчивому развитию бизнеса и коммерции, Гренов нацелен на создание более устойчивой продовольственной системы. Сегодня он работает над созданием альтернативных белков, начиная с растительных и заканчивая источниками, выращенными в клеточной культуре. «Основная идея заключается в том, чтобы отделить землепользование от производства продуктов питания, — говорит он. — Прецизионная ферментация и производство продуктов питания в клеточной среде предлагают эффективные способы решения этой задачи и потенциально могут произвести революцию в нашей продовольственной системе».
New food — пример того, как GEA соединяет «старое и новое», опираясь на десятилетия опыта в пищевой промышленности, помогая компаниям совершать прорыв в новой впечатляющей области альтернативных белков. «Например, при производстве молочных белков методом прецизионной ферментации целостность такого конечного продукта, как сыворотка, должна сохраняться на протяжении всего цикла обработки — от подготовки среды до стерилизации, сепарации, гомогенизации, фильтрации и распылительной сушки, — говорит Гренов. — Это те области, где GEA предлагает оборудование и опыт от начала и до конца».
При всей перспективности новых продуктов питания Гренов выделяет одну из основных проблем: «Даже при резком сокращении землепользования, которое обеспечивается культивацией клеток и ферментацией, мы хотим максимально приблизиться к нулевому потреблению ресурсов, — говорит он. — Для реализации их потенциала в качестве «зеленых» альтернатив крайне важно минимизировать потребление энергии и воды». Конечно же, инженеры GEA находят решения и здесь. «Мы участвуем в создании круговых циклов для восстановления воды и энергии, и наши клиенты очень хорошо реагируют на эти инициативы».
«Основная идея заключается в том, чтобы отделить землепользование от производства продуктов питания. Прецизионная ферментация и производство продуктов питания в клеточной среде предлагают эффективные способы решения этой задачи и потенциально могут произвести революцию в нашей продовольственной системе».
— подчеркивает Даниэль Гренов, менеджер по продукции в подразделении 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
Объединение дисциплин для лучшего будущего
Исследования Гренова в области новых пищевых технологий, опыт Бекера в области технологий переработки молока, фокусирование Остеррота на технологиях отопления и охлаждения и работа Ортлоффа в области улавливания СО2 являются примером инноваций и сотрудничества внутри компании GEA, нацеленных на обеспечение реального прогресса клиентов в достижении их целей в области устойчивого развития. Это многовекторный подход, который уже приносит впечатляющие результаты. В 2022 году только благодаря ассортименту тепловых насосов, компрессоров и систем рекуперации тепла компания GEA помогла заказчикам не допустить выброса в атмосферу почти 700 тыс. тонн в эквиваленте CO2. Это равнозначно объему выбросов, которое производят примерно 146 000 человек в мире за один год.
«Компания GEA все больше фокусирует свои инженерные ноу-хау на решениях для более экологичного будущего, — говорит Бекер. — Инновации и устойчивое развитие — это обязанность всех нас в компании GEA, поскольку они обеспечивают будущее не только нашей компании, но и всей планеты». Или, как выражается Ортлофф: «Мы не можем бороться с изменением климата в одиночку. Мы несем общую ответственность за то, чтобы объединиться и обратить вспять негативные тенденции, которые мы наблюдаем сейчас, ради будущих поколений».
