Separar do resto

25 Dec 2023

Funcionários da GEA - separação

A história da centrífuga da GEA começa em 1893, quando Franz Ramesohl e Franz Schmidt iniciaram a produção de seu separador de leite mecânico patenteado, abrindo caminho para o processamento moderno de laticínios. A inovação ajudou a superar um grande desafio de sua época: como fornecer leite para uma população urbana crescente na Alemanha do final do século XIX. E isso ajudou a fomentar um setor em expansão. Em 1913, a eles se juntaram mais 67 empresas na Alemanha que fabricavam centrífugas, muitas das quais localizadas perto de suas instalações em Oelde. Depois de liderar o caminho da tecnologia de separação por 130 anos, a GEA ainda está repensando a centrífuga.

Talvez mais impressionante do que a descoberta original de Ramesohl e Schmidt seja o fato de que eles continuaram crescendo diante de uma concorrência tão acirrada. Batizada de "Westfalia Separator" em 1941, a empresa foi incorporada à GEA Group em 1994. Naquela época, a Westfalia Separator possuía mais de 1.000 patentes em todo o mundo e 210 invenções diferentes para variados setores. Atualmente, cerca de 150.000 de suas centrífugas de alta tecnologia atendem a clientes em 153 países.

Onde quer que o dever chame

Ramesohl eSchmidt ficariam orgulhosos, e com razão. Hoje,a GEA é uma das empresas líderes no mercado global de centrífugas, com as tecnologias de separação daGEA se estendendo muito além dos laticínios. Onde quer que os líquidos precisem ser processados, onde quer que os sólidos precisem ser separados dos líquidos, as centrífugas da GEA estão no centro do processo de produção.

Na indústria farmacêutica e química, onde a inovação é fundamental, as aplicações de centrífuga da GEA também desempenham um papel importante em todo o mundo, com aplicações na área de desenvolvimento de vacinas, processamento de sangue e recuperação de proteínas, bem como processamento químico e mineral. Na área de recursos renováveis, as centrífugas da GEA são fundamentais para a produção de todos os tipos de produtos à base de plantas - do azeite de oliva à proteína de ervilha e amidos industriais para papel, têxteis e materiais de construção. Na indústria de bebidas, as tecnologias de separação da GEA garantem alto rendimento, pureza higiênica ideal e sabor premium para cerveja, sucos de frutas e a crescente variedade de bebidas à base de plantas.

E há muitas outras áreas em que as centrífugas da GEA contribuem para um mundo melhor: por exemplo, na limpeza de águas residuais e no tratamento de lodo, seja industrial ou residencial. Elas desempenham um papel fundamental na remoção de água e sais do petróleo bruto. E são usadas para processar matérias-primas para a produção de bioetanol, além de assegurar que o óleo combustível e a água do processamento nos navios sejam recicláveis e seguros para descarte. No total, a GEA possui cerca de 3.500 aplicações de sua tecnologia de separação.

Ajudando os clientes a estarem na vanguarda

Stefan Pecoroni é Vice-presidente de Tecnologia de Processos e Inovação e responsável pela sustentabilidade na divisão Separation & Flow Technologies (SFT) da GEA - que inclui a fabricação de separadores e decantadores. Pecoroni atribui o sucesso da centrífuga da GEA ao focoda empresa em inovação eem ajudar os clientes a se manterem na vanguarda - um desafio que evoluiu com o tempo.

"No sentido mais básico, uma centrífuga ajuda o cliente a converter um material de baixo valor, por meio de separação mecânica, em um produto de maior valor. Uma boa centrífuga fará isso com maior rendimento", explica Pecoroni. "Ela também precisa recuperar ingredientes valiosos de fluxos laterais de uma forma que melhore o resultado final do cliente, seu equilíbrio de CO2 e o equilíbrio ecológico”. E em 2023, as centrífugas que estiverem na vanguarda aproveitarão o poder dos dados e da digitalização para que os clientes possam otimizar continuamente o desempenho e reduzir o custo total de propriedade da máquina. Como Pecoroni ressalta, isso se torna ainda mais importante hoje em dia, dada a escassez de pessoal capacitado. "Os clientes de hoje precisam de centrífugas que não apenas maximizem a eficiência e a sustentabilidade, mas que tenham um bom desempenho, independentemente do treinamento dos funcionários e do nível de especialização", diz Pecoroni. Atualmente, as próprias centrífugas precisam ser inteligentes e, idealmente, também auto-otimizantes.

Otimização de última geração

A solução Intellicant da GEA é uma dessas soluções. Ela acrescentou "olhos e ouvidos" às centrífugas decantadoras usadas no tratamento de águas residuais. Os sensores coletam dados e os alimentam com o software de IA que atua como um operador virtual local. O sistema já provou ser melhor do que um operador manual para maximizar a recuperação de sólidos. O Intellicant também pode ser usado para minimizar o consumo de energia da máquina, reduzir insumos, como agentes de limpeza, ou aumentar a vida útil de uma centrífuga, dependendo das necessidades do cliente.

Na indústria de alimentos, a GEA está aproveitando a IA para gerenciar melhor a complexidade. "Com a produção de alimentos, estamos lidando com matérias-primas biológicas com muita variação, por isso é útil ter uma abordagem de big data e a possibilidade de carregar conjuntos de dados de diferentes lugares e diferentes matérias-primas", diz Pecoroni. Como ele explica, isso ajuda a IA a aprender e gera processos de separação mais eficientes que reduzem as perdas, aumentam o rendimento e oferecem aos clientes resultados mais estáveis e previsíveis.

"É um momento empolgante porque a digitalização e os dados nos permitem levar essas máquinas para o próximo nível e, ao mesmo tempo, expandir nossa experiência e os serviços que podemos oferecer", diz Pecoroni. Um contrato típico de nível de serviço entre a GEA e um cliente de centrífuga pode especificar que a GEA cuide da manutenção da máquina, assegure que ela esteja disponível 90% do tempo e garanta uma operação segura. "As soluções digitais permitirão novos contratos a nível de processamento que assegurem que a centrífuga não só esteja disponível, mas também gerando rendimento em um padrão especificado", diz Pecoroni. "Esse é o caminho do futuro, e é de alto valor para o cliente”.

“Os clientes de hoje precisam de centrífugas que não apenas maximizem a eficiência e a sustentabilidade, mas que tenham um bom desempenho, independentemente do treinamento dos funcionários e do nível de especialização. Atualmente, as próprias centrífugas precisam ser inteligentes e, idealmente, também auto-otimizantes".- Stefan Pecoroni, Vice-Presidente de Tecnologia de Processos e Inovação da GEA

- Stefan Pecoroni, Vice-Presidente de Tecnologia de Processos e Inovação da GEA

A equipe da GEA Intellicant, por exemplo, estima que um por cento a mais de "bolo" de substância seca recuperado durante o tratamento de águas residuais pode economizar até 60.000 euros por ano, dependendo do país. Pecoroni dá um exemplo diferente do setor de óleo comestível não refinado de uma empresa que processa 800 toneladas de óleo por dia: "Uma redução de 1% na perda de produtos significa uma economia de € 6.400 por dia em uma planta que opera 320 dias por ano. Ao longo de 20 a 25 anos de vida útil operacional, isso gera um enorme impacto para o cliente”.

Os ganhos de eficiência que as soluções digitais podem oferecer em uma base consistente durante a vida útil de 150.000 ou mais centrífugas da GEA também terão um grande impacto nas metas climáticas da própria GEA. "A grande maioria das emissões relevantes para o clima da GEA ocorre no cliente durante o uso do produto, portanto, o Escopo 3", diz Pecoroni. "Reduzir essas emissões é essencial para atingir nossa meta de net-zero para 2040”.

Mas mesmo com os ganhos de eficiência possibilitados pelos dados e pela digitalização, os engenheiros da GEA estão trabalhando em designs totalmente novos para alcançar avanços mais radicais em termos de sustentabilidade. Um dos focos é o desenvolvimento de uma nova série de separadores "Big Bowl" - centrífugas maiores que operam em velocidades mais baixas, mas que oferecem o mesmo desempenho de separação. Projetos da GEA como esses reduzirão o consumo de energia entre 45 a 70%. Essas são etapas importantes para atender às metas da UE e às próprias metas climáticas da GEA, acrescenta Pecoroni. "Mas nosso trabalho como engenheiros é garantir que essas soluções inovadoras também sejam econômicas para os clientes”.

"É um momento empolgante porque a digitalização e os dados nos permitem levar essas máquinas para o próximo nível e, ao mesmo tempo, expandir nossa experiência e os serviços que podemos oferecer."- Stefan Pecoroni, Vice-Presidente de Tecnologia de Processos e Inovação da GEA

- Stefan Pecoroni, Vice-Presidente de Tecnologia de Processos e Inovação da GEA

Pronta para a mudança

A centrífuga original de Ramesohl e Schmidt, movida à mão, exercia força suficiente para revolucionar a separação do leite na época. Atualmente, as centrífugas de alta tecnologia da GEA exercem até 20.000 g (ou 20.000 vezes a força da gravidade). Mas manter os clientes na vanguarda em 2023 depende de muito mais do que apenas aço inoxidável. Isso requer serviços de valor agregado ao longo de um ciclo de vida de 20 a 25 anos do produto; o know-how para integrar as máquinas de forma eficaz a processos de produção maiores; a otimização do desempenho com base na digitalização e nos dados; e soluções direcionadas para minimizar o uso de recursos e a redução de custos. 

“"Um de nossos produtos é o separador naval”, diz Pecoroni. "Como será o setor de transporte marítimo daqui a 20 anos? Isso ninguém sabe. Mas haverá novas necessidades, novas demandas por processos e economias mais sustentáveis. É para isso que servem nossas centrífugas. E nossa abordagem holística significa que continuaremos a oferecer as soluções sustentáveis de melhor qualidade e mais econômicas, independentemente do cliente, do setor ou do desafio”.

Vanessa Wewer

Jovem engenheiro da GEA conduz o progresso da separação

As centrífugas da GEA já possuem alguns dos componentes de um gêmeo digital - como modelos de simulação, dados de IoT, modelos 3D e listas de materiais. A próxima etapa é reunir tudo isso e criar um gêmeo digital, para que diferentes sistemas de TI possam se comunicar entre si. Isso requer mais interfaces. "Quando tivermos isso, poderemos começar a conectar os dados. E, a partir daí, podemos medir o impacto climático de nossas máquinas e trabalhar em soluções que aumentem a eficiência e ajudem a reduzir as emissões do Escopo 3, em particular, o que é importante para a GEA e nossos clientes. Isso não é possível sem tecnologias digitais como IA, aprendizado de máquina e gêmeos digitais”.

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