مهندسو GEA يحققون المكاسب بإنتاج أكثر استدامة
13 Nov 2023
في عصر أصبحت فيه الكفاءة والتداولية الأكبر أمورًا ضرورية، يظهر المهندسون باعتبارهم "أبطال الظل" الذين يقودون التغيير في الأعمال والإنتاج. في GEA، تعمل مجموعة واسعة ومتنوعة من المهندسين والتقنيين بجد لمواجهة التحديات الملحة في عصرنا - تغير المناخ واستنزاف الموارد والقضاء على النفايات بجميع أشكالها.
إنها الساعة الثامنة صباحًا من صباح يوم الاثنين، وها هو مهندس GEA الدكتور فيليكس أورتلوف وفريقه منشغلون بالفعل في الرسوم البيانية والأرقام المعروضة على شاشته ــ البيانات في الوقت الحقيقي من مصنع الأسمنت الذي يطلق حاليًا نحو ألف طن من ثاني أكسيد الكربون بشكل يومي. لا يتعلق الأمر بتفسير البيانات فقط؛ فهم يريدون تغيير الوضع بشكل جذري والمساعدة في التخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري. بعد أن نشأ أورتلوف على نشاط السير في الطبيعة والتزلج في الجبال، شهد - يدًا بيد - تأثير تغير المناخ على جبال الألب التي يحبها. وهذا ما دفعه إلى دراسة الهندسة الكيميائية وتكريس حياته المهنية لإيجاد طُرق أفضل وأكثر استدامة من أجل القيام بالأشياء. يشغل أورتلوف منصب المدير الأول لحلول احتجاز الكربون في GEA، حيث يساعد مصانع الأسمنت وغيرها من بواعث الصناعات الثقيلة على تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون التي تطلقها في الغلاف الجوي.
مهمة التقاط الكربون الخاصة بـ GEA
رغم أن تكنولوجيا احتجاز الكربون قد تم استخدامها لعقود من الزمن في صناعة النفط والغاز، إلا أنها لا تزال مجالًا جديدًا إلى حدٍ ما بالنسبة لمصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الكثيفة اليوم مثل صناعات الأسمنت والصلب والزجاج والصناعات الكيماوية. يقول أورتلوف: "عدد كبير من الشركات في هذه القطاعات التي يصعب تقليصها ليس لديها خيار سوى البدء في إزالة ثاني أكسيد الكربون من مصادر الانبعاثات الخاصة بها، ولكن هذا يعني أيضًا استثمارات كبيرة في التكنولوجيا الجديدة". "إن القيام بذلك بطريقة فعالة من حيث التكلفة سيتطلب حلولًا مصممة خصيصًا لتكوينات المصانع الخاصة بها ولكنها يجب أن تكون موحدة بما يكفي لضمان سهولة التركيب والاستخدام."
ينظر أورتلوف إلى هذه التحديات على أنها فُرص تلعب دورًا في تعزيز نقاط قوة GEA أكثر من كونها حواجز على الطريق. ويوضح قائلًا: "إن نهجنا يدور حول إزالة الشكوك بالنسبة للعملاء". "بالإضافة إلى منشأة التقاط الكربون نفسها، تشمل خبرتنا أيضًا تنظيف الغاز واستعادة الحرارة وإعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون المحتجز، مما يسمح لنا بإنشاء مجموعة منتجات شاملة لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تكون مناسبة للغرض وفعاله من حيث التكلفة."
نهج GEA يُعد نهجًا عمليًا مصممًا لمساعدة مصدِّري الانبعاثات الثقيلة على البدء بسرعة في التقاط الكربون. ويقول: "لقد أثبت مصنعنا التجريبي أنه بمجرد توسيع نطاقه، يمكنه تحقيق إزالة لثاني أكسيد الكربون بنسبة 90%، لكننا نعلم أيضًا أن الإزالة على هذا النطاق الواسع ليست واقعية بالنسبة لمعظم الشركات". "من خلال نهج التصميم المعياري الخاص بنا، نتيح للعملاء اتباع نهج متدرج لاحتجاز الكربون. إذا تمكن مصنع الأسمنت من إزالة ثاني أكسيد الكربون بنسبة 20% باستخدام الحرارة المتوفرة، فهذا تقدم مهم - ويضعه في وضع أقوى للتوسعة في الخطوة التالية."
- فيليكس أورتلوف، المدير الأول لحلول التقاط الكربون، 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
الفريق الأخضر
يُعد أورتلوف شخص واحد من عدد كبير من الخبراء الذين يصممون معدات GEA التي تجعل الصناعات عالية التأثير أكثر استدامة. وهم يتعاملون بشكل جماعي مع بعض القضايا الأكثر أهمية في عصرنا، ولكنهم على علم أيضًا أن التقدم الحقيقي يعتمد على الحلول التي تجعل العمل منطقيًا بالنسبة للعميل. حيث يعملون على تمكين العمل المناخي الذي يكون مجديًا من الناحية المالية أيضًا؛ تقديم حلول تلبي متطلبات اليوم ولكن يمكن أيضًا توسيع نطاقها لتتوافق مع احتياجات الغد. يتبعون خطى العميل، بينما يفتحون له إمكانيات جديدة، ويوازنون بين التوحيد القياسي والحلول المخصصة. يعتمدون على المعرفة الهندسية طويلة الأمد ويبتكرون تقنيات جديدة في نفس الوقت. قد لا يحتل عملهم عناوين الأخبار، لكنه أساسي. مع تحليل كل نقطة بيانات، وتعديل كل معلمة، وتحسين كل عملية أو قلبها رأسًا على عقب، فإنهم يضعون الأساس لمستقبل ترتبط فيه الأعمال والاستدامة ارتباطًا وثيقًا.
التدفئة والتبريد المستدامان
إيزابيل أوستيروث هي مدير أول في قسم تكنولوجيا التدفئة والتبريد في GEA. وباعتبارها مهندسة، فقد خلصت إلى أن الاقتصادات والمجتمعات ستعاني بدون العمل المناخي. "جعل عمليات الصناعة أكثر كفاءة وتقليل النفايات يبدو وكأنه مجال طبيعي يمكنني المساهمة فيه. وتوضح قائلة: "تمتلك GEA مجموعة منتجات فريدة لتحويل المخاطر المتعلقة بالمناخ إلى فُرص للعملاء". واليوم، تقود فريقًا لتطوير حلولاً هندسية مستدامة. معًا، يساعدون الشركات في قطاعات الأغذية والمشروبات والألبان على تقليل استهلاكها للطاقة بشكل كبير. تقول إيزابيل: "التدفئة والتبريد مسؤولان عن ما بين 50 إلى 90 بالمائة من إجمالي استهلاك الطاقة في المصنع." "الخبر السار هو أن المصانع يمكنها استعادة الطاقة من عمليات الإنتاج الخاصة بها لتوفير الغالبية العظمى من احتياجاتها للتدفئة، وفي بعض الحالات، التخلص كليًا من غلايات حرق الوقود الأحفوري."
تعمل المضخة الحرارية على رفع حرارة محيطها - المياه، أو تدفئة معالجة النفايات - من مستوى درجة حرارة أقل إلى أعلى. سواء تم دمجها في تدفئة المناطق أو منشآت الإنتاج، تُعد المضخات الحرارية بديلًا مهمًا لأنظمة التدفئة والتبريد القائمة على الوقود الأحفوري. الصورة: GEA
مثال على ذلك: ساعدت حلول المضخات الحرارية المبتكرة من GEA مؤخرًا الشركة المصنعة للعصائر Innocent Drinks في بناء مصنعها المحايد للكربون الذي نال استحسانًا كبيرًا في هولندا - وهو أحد المصانع الأولى من نوعها في العالم. "لا يأتي جميع العملاء إلينا راغبين في تصميم مرفق إنتاج ثوري. تقول إيزابيل: "ومع ذلك، فإن الشركات في جميع المجالات تضع المزيد والمزيد من الأهداف المناخية الطموحة." "والآن، هم بحاجة إلى حلول لتحقيق هذه الأهداف فعليًا." بالنسبة لأوستيروث، فإن فهم احتياجات العميل المحددة ونقاط الضعف الرئيسية هو مفتاح الحل الناجح. "نحن دائما نسأل عملاءنا: ما الذي يجلب لك القيمة الحقيقية، وكيف يمكننا مساعدتك في تحقيق أهدافك؟"
وفي الوقت نفسه، غالبًا ما يفتح منظور GEA الواسع ومتعدد التخصصات أعين العملاء على إمكانيات جديدة. "للاستفادة من الفُرص الأكثر تأثيرًا، من المهم الخروج من الحدود التشغيلية والتفكير بشكل أكبر. في GEA، لدينا الميزة الفريدة المتمثلة في المجموعة الواسعة من المنتجات. ومن خلال الجمع بين كفاءاتنا المختلفة، في وقت مبكر من العملية قدر الإمكان، يمكننا تقديم حلولاً شاملة ومُغيرة لقواعد الصناعة لم يكن من الممكن تصورها في السابق."
"يمكن للمصانع استعادة الطاقة من عمليات الإنتاج الخاصة بها لتوفير الغالبية العظمى من احتياجاتها للتدفئة، وفي بعض الحالات، التخلص تمامًا من غلايات حرق الوقود الأحفوري."
- إيزابيل أوستيروث، المدير الأول لتكنولوجيا التدفئة والتبريد في GEA، 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
المعالجة الفعالة لمنتجات الألبان
كريستيان بيكر، مدير منتجات في قسم تقنيات الفصل والتدفق في GEA، ويعمل على إيجاد حلولًا فعالة لصناعة معالجة الألبان. بفضل حصوله على شهادة في هندسة تكنولوجيا الأغذية وعمله لأكثر من عقدين من الزمن في GEA، ينجذب بيكر إلى التحديات والفُرص الفريدة التي تواجهها صناعة الألبان اليوم. يقول: "قطاع الألبان يُعد قطاعًا محافظًا وغير بارز في العادة، ولكنه اليوم في دائرة الضوء إلى حدٍ كبير بسبب دوره في قضيتين رئيسيتين في عصرنا: الأمن الغذائي وتغير المناخ". "لذلك، فهو مضطر إلى التغيير للتغلب على الرياح المعاكسة الصعبة التي تواجهه."
في الواقع، تتأثر سلسلة قيمة منتجات الألبان بأكملها: بدءًا من الضغوط على المزارعين وتغيّر عادات المستهلكين وحتى شركات تصنيع الألبان. فهم يواجهون ارتفاع تكاليف الطاقة والمياه، فضلًا عن اللوائح التي تتطلب الاستثمار في التقنيات المستدامة للحد من البصمة الكربونية لمنتجات الألبان. يقول بيكر: "في جانب المعالجة، نواصل تحسين كفاءة استخدام الطاقة في معدات الألبان الأساسية لدينا، بما في ذلك الفواصل، ومجففات الرذاذ، والمبخرات - وكلها تضع ضغطًا كبيرًا على الطاقة". "قمنا أيضًا بتطوير حل فاصل يقلل من استهلاك تبريد المياه بنسبة 99.9% مقارنةً بطُرق التبريد التقليدية، مما يؤدي إلى توفير أكثر من 1.3 مليون لتر من المياه سنويًا لكل فاصل."
ويشير بيكر إلى أن GEA لا تعمل على تحسين تصميم العمليات فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين الطريقة التي يتم بها تشغيل الآلات. ويشمل ذلك المنتجات الرقمية لمساعدة العملاء على تحديد واستخدام إمكانات الكفاءة غير المستغلة، بالإضافة إلى نماذج الأعمال الجديدة التي يدفع العملاء فيها مقابل الخدمة بدلًا من امتلاك المنتج نفسه. وباستخدام بعض جوانب تكنولوجيا الطرد المركزي نفسها، تساعد GEA الشركات على اغتنام فرصة الأغذية الجديدة. يقول بيكر: "نحن نتيح للعملاء الاستفادة من ديناميكيات النمو التي توفرها بدائل الألبان والتي تتطلب أساليب إنتاج مخصصة". "باختصار، تساعد حلولنا على تقليل أثر منتجات الألبان."
"قمنا بتطوير حلاً فاصلاً يقلل من استهلاك تبريد المياه بنسبة 99.9% مقارنةً بطُرق التبريد التقليدية، مما يؤدي إلى توفير أكثر من 1.3 مليون لتر من المياه سنويًا لكل فاصل."
- كريستيان بيكر، مدير منتجات، تقنيات الفصل والتدفق، 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
تحقيق الوعد بالبروتينات البديلة
أحد الذين يساعدون في دفع تطور حلول الأغذية الجديدة هو دانييل غرينوف، مدير المنتجات للمفاعلات الحيوية في قسم تقنيات السوائل والمساحيق في GEA. مع حصوله على شهادة في الهندسة الميكانيكية بالإضافة إلى شهادة في الأعمال والتجارة المستدامة، يكرس غرينوف جهوده للمساعدة في إنشاء نظام غذائي أكثر استدامة. وهو يعمل حاليًا على تقديم المساهمة في قضية بدائل البروتين التي تتراوح من المصادر النباتية إلى المصادر المزروعة بالخلايا. ويقول: "الفكرة الكبيرة هي الفصل بين استخدام الأراضي وإنتاج الغذاء". "يوفر كل من التخمير الدقيق وإنتاج الغذاء الخلوي طُرقًا قابلة للتطبيق من أجل القيام بذلك، ويمكن أن يحدثا ثورةً في نظامنا الغذائي."
تعتبر الأغذية الجديدة مثالًا على قيام GEA بالربط بين "القديم والجديد" - بالاعتماد على عقود من الخبرة في معالجة الأغذية لمساعدة الشركات على تحقيق اختراقات في المجال الجديد والمثير للبروتينات البديلة. "عند إنتاج بروتينات الألبان من خلال التخمير الدقيق، على سبيل المثال، يجب الحفاظ على سلامة المنتج النهائي مثل مصل اللبن من خلال سلسلة طويلة من المعالجة - بدءًا من إعداد الوسائط، وحتى التعقيم، والفصل، والتجانس، والترشيح، والتجفيف بالرذاذ،" يقول غرينوف. "هذه كلها مجالات تقدم فيها GEA المعدات والخبرة من البداية إلى النهاية."
على الرغم من كل ما تعد به الأغذية الجديدة، يسلط غرينوف الضوء على تحدي رئيسي: يقول: "حتى مع الانخفاض الكبير في استخدام الأراضي، وهو ما توفره زراعة الخلايا والتخمير، فإننا نريد أن نقترب قدر الإمكان من الاستهلاك الصفري فيما يتعلق بالمدخلات". "ولتحقيق إمكاناتها كبدائل خضراء، من الضروري تقليل استخدام الطاقة والمياه." ومن المؤكد أن مهندسي GEA يسعون لإيجاد حلول هنا أيضًا. "نحن منخرطون في إنشاء حلقات دائرية لاستعادة المياه والطاقة، ويستجيب عملاؤنا بشكل جيد لهذه المبادرات."
"الفكرة الكبيرة هي الفصل بين استخدام الأراضي وإنتاج الغذاء. يوفر كل من التخمير الدقيق وإنتاج الغذاء الخلوي طُرقًا قابلة للتطبيق من أجل القيام بذلك، ويمكن أن يحدثا ثورةً في نظامنا الغذائي."
- دانييل غرينوف، مدير المنتجات لتقنيات المفاعلات الحيوية للسوائل والمساحيق، 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
بناء الروابط بين التخصصات من أجل مستقبل أفضل
بحث غرينوف في تقنيات الأغذية الجديدة، وخبرة بيكر في تكنولوجيا معالجة الألبان، وتركيز أوستيروث على الاستفادة من تكنولوجيا التدفئة والتبريد، وعمل أورتلوف في التقاط الكربون، كلها أمثلة على الابتكار والتعاون الذي يحدث عبر GEA للتأكد من أن العملاء يحققون تقدمًا حقيقيًا نحو أهداف الاستدامة الخاصة بهم. إنه نهج متعدد الأوجه يولد بعض الأرقام المثيرة للإعجاب بالفعل. في عام 2022، ساعدت مجموعة منتجات GEA من المضخات الحرارية والضواغط وأنظمة استعادة الحرارة وحدها العملاء على تجنب ما يقرب من 700,000 طن من مكافئات ثاني أكسيد الكربون. وهذا يساوي الكمية المنبعثة من حوالي 146,000 شخص حول العالم في سنة واحدة.
يقول بيكر: "نركز بشكل متزايد عبر GEA بالكامل على معرفتنا الهندسية بالحلول من أجل مستقبل أكثر خضرة". "الابتكار والاستدامة هما مسؤولية تقع على عاتقنا جميعًا في GEA لأنها لا تضمن مستقبل شركتنا فحسب، بل مستقبل الكوكب أيضًا." أو كما يقول أورتلوف: "لا يمكننا مكافحة تغير المناخ بمفردنا. لدينا مسؤولية مشتركة للعمل سويًا وعكس التوجهات السلبية التي نشهدها الآن، من أجل الأجيال القادمة."
