كيف يعيد SmartParc كتابة قواعد إنتاج الأغذية

في ضواحي مدينة ديربي بالمملكة المتحدة، يتشكل نوع مختلف من مصانع الأغذية. يمتد SmartParc على مساحة 100 فدان، وهو عبارة عن مجمع صناعي مصمم خصيصاً لهذا الغرض، وقد صُمم حول فكرة واحدة: يمكن إنتاج الأغذية بشكل أكثر كفاءة وتعاوناً واستدامة عندما يتوقف المنتجون عن تكرار البنية التحتية ويبدأون في مشاركتها.

تصنيع الأغذية: قطاع تحت الضغط

تواجه صناعة الأغذية تحديات غير مسبوقة. يؤدي التضخم إلى تآكل الهوامش الربحية في قطاع يعاني أصلاً من ضعف الربحية. ويعمل العديد من المنتجين في منشآت متقادمة متعطشة للطاقة ويصعب إزالة الكربون منها. في الوقت نفسه، يطالب العملاء والجهات التنظيمية والمستثمرون بإحراز تقدم ملموس نحو تحقيق صافي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الصفري.

يقول فيل لوفيل، الرئيس التنفيذي للعمليات في SmartParc Europe: "يبلغ عمر الكثير من مصانع الأغذية في المملكة المتحدة وفي جميع أنحاء أوروبا أكثر من 20 عامًا." "فهي مقيدة بمبانٍ متهالكة تفتقر إلى الكفاءة. فتكاليف الطاقة مرتفعة، والعمليات مقيدة، وأصبح تحقيق أهداف الاستدامة أصعب بكثير." SmartParc هو استجابة لهذه الضغوط، مع التركيز على النظام البيئي لتصنيع الأغذية بأكمله بدلاً من ذلك.

مفهوم SmartParc

الفكرة بسيطة، لكنها قوية: تجميع مصانع الأغذية الحديثة المصممة لهذا الغرض في موقع واحد وإدارة الخدمات الرئيسية مركزياً. فبدلاً من تكرار الأصول، يتم تصميم البنية التحتية الرئيسية مثل توليد الطاقة والمرافق وخدمات التوزيع كأنظمة مشتركة. يوفر هذا النهج وفورات في الحجم لا يمكن للشركات المصنعة الفردية تحقيقها بمفردها. يتم تصميم خطوط الإنتاج أولاً، ثم تغليفها في المباني عالية الكفاءة. تقلل الإدارة المركزية من التعقيد، كما يساهم قرب المرافق من بعضها في خفض المسافات المقطوعة لنقل الأغذية، ويقلل من انبعاثات النقل ويطيل العمر التخزيني للمنتج.

ويوضح لوفيل "من خلال تجميع المباني مع بعضها البعض، يمكن خفض حركة الشاحنات وتقليل النفايات. كما يمكن للشركات أن تبيع لبعضها البعض في موقع العمل، إذا اختارت ذلك،. وتدعم هذه التدابير مجتمعةً خفض التكاليف وبناء مؤهلات الاستدامة لدى المنتجين." ومع ذلك، لكي يفي SmartParc بوعوده المتعلقة بالكفاءة، يجب أن يتطلع نظام الطاقة في الموقع إلى الأمام وليس إلى الماضي.

إعادة التفكير في الطاقة من خلال استعادة الحرارة المهدرة

من خلال العمل مع GEA، أنشأ SmartParc شبكة طاقة مشتركة تعمل على استعادة الطاقة وإعادة توظيفها وتوزيعها، بدلاً من التعامل مع الطاقة كمنتج ثانوي أو نفايات.  يساعد هذا الأمر المستأجرين على اتخاذ خطوات ذات مغزى نحو صافي الانبعاثات الصفري دون التضحية بالاعتمادية أو الأداء.

يقول جون بوردن، مدير مبيعات مشروع حلول التدفئة والتبريد في شركة GEA المملكة المتحدة: "نظر SmartParc إلى هذا المشروع كمشروع استدامة منذ البداية، لذا بدلاً من تسريب الحرارة إلى الوسط المحيط، صممت GEA شبكة تدفئة المناطق لهم، والتي تلتقط هذه الحرارة وتعيد مشاركتها عبر المُجمَع."

يعمل هذا الحل من خلال التقاط الحرارة الناتجة عن عمليات التبريد، وإرسالها عبر مضخة حرارية صناعية تعمل بالأمونيا ثم تخزينها ومشاركتها عبر أكثر من 11 كيلومترًا من الأنابيب تحت الأرض مع المستأجرين. يُستخدَم نفس المبدأ في شبكات تدفئة المناطق التي تزود المدن بالطاقة: في موقع ديربي، يمكن لأي شركة متصلة بالشبكة الاعتماد على الشبكة للحصول على الطاقة، حتى لو لم تولدها بنفسها. والنتيجة هي نظام الحلقة المغلقة الذي يوازن بين احتياجات التدفئة والتبريد عبر عدة مستخدمين - على نطاق واسع.

أهمية التبريد بالأمونيا

كان اختيار وسيط التبريد المناسب أمرًا بالغ الأهمية. بالنسبة لـ SmartParc وGEA، كانت الأمونيا هي الخيار الواضح. ويوضح لوفيل قائلاً: "الأمونيا وسيط تبريد طبيعي وصديق للبيئة". "تتميز بخصائص ديناميكية حرارية ممتازة، مما يعني أن هناك حاجة إلى طاقة أقل بكثير لتوفير التبريد والتدفئة مقارنةً بالبدائل."

في صناعة لا تزال مثقلة بتبعات استخدام مركبات الفلوركربون التقليدية عالية التكلفة وغير الفعالة والضارة بالمناخ، تقدم الأمونيا حلاً معتمدًا للمستقبل. وبالاقتران مع تكنولوجيا المضخات الحرارية المتقدمة، يتيح SmartParc زيادة الكفاءة إلى أقصى حد مع تقليل الانبعاثات بشكل كبير.

هندسة التعقيدات الواقعية

كان تصميم النظام أحد التحديات. أما جعل الأمر ينجح على أرض الواقع في ظل تذبذب الطلب ومُجمَع قيد الملء فهو أمر آخر. من المعروف أن أداء الحمل الجزئي صعب في أنظمة الطاقة الصناعية الكبيرة. في SmartParc، يتغير الطلب مع تغيّر المواسم، وسيتطور أكثر مع وصول مستأجرين جدد.

ويوضح لوفيل: "بدعم من الفريق الهندسي لـ GEA، تمكنا من تشغيل النظام بنسبة تصل إلى خمسة في المائة فقط من حِمله". "هذه المرونة أمر بالغ الأهمية، خاصةً في فصل الشتاء عندما يكون الطلب على التدفئة مرتفعاً، بينما ينخفض الطلب على التبريد." ويتطلب تحقيق هذا التوازن مزيجًا من تقنيات الضواغط والمراقبة المستمرة والتحكم الدقيق في درجة الحرارة بين المستخدمين المتعددين، مع ضمان توزيع التكاليف بشكل عادل. يعترف بوردن قائلاً: "لم يكن الأمر سهلاً". "لكن التحكم الدقيق ضروري في نموذج الخدمة المشتركة. يجب أن تعمل كل شركة بشكل مستقل مع الاستفادة من البنية التحتية المشتركة."

شراكة، وليس مجرد مشروع

بالنسبة لـ SmartParc وGEA، تتجاوز العلاقة توريد المُعدات. يقول لوفيل: "كنا بحاجة إلى شريك يتمتع بخبرة هندسية عميقة، ولكن شريك سيبقى معنا ويساعدنا على تحسين النظام وتطويره بمرور الوقت أيضاً". كانت هذه العقلية طويلة الأمد حاسمة. لدى SmartParc طموحات عالمية ومركز الطاقة مصمم للنمو والتكيف مع تقدم التكنولوجيات.

يضيف لوفيل: "نحن بحاجة إلى شريك عالمي يستثمر في الابتكار". "ستكون التكنولوجيا التي سنستخدمها بعد عشر سنوات مختلفة. تتفهم GEA ذلك." يتفق بوردن: "لقد شاركنا منذ البداية. نظرنا إلى النظام بشكل شامل، وهذا ما أدى إلى بناء الثقة. لقد كانت شراكة حقيقية حتى الآن."

Engineering for a better world, together

يعمل مركز طاقة SmartParc الآن بنجاح منذ عامين، ويوفر حوالي خمسة ميجاواط من قدرة التبريد و2.5 ميجاواط من قدرة التسخين. من المفترض أن تتضاعف هذه الأرقام مع وصول الحديقة إلى الإشغال الكامل. الفوائد ملموسة بالنسبة للمستأجرين: انخفاض تكاليف الطاقة، وانخفاض الانبعاثات، ومسار أوضح لتحقيق أهداف الحوكمة البيئية والاجتماعية والمؤسسية. بالنسبة إلى SmartParc، يؤكد ذلك صحة فكرة جريئة. وبالنسبة لـ GEA، هو مثال حي على كيفية تمكين الهندسة من إحداث تغيير منهجي.

يقول لوفيل: "إنه أرخص، وأفضل، ويعزز من مؤهلات الاستدامة". "والأهم من ذلك، أنه يعمل لصالح عملائنا." وقد حصل النظام على تقدير خارجي، حيث فاز بجوائز تؤكد ما يعرفه المستأجرون بالفعل: هذه ليست نظرية، بل نموذج مُثبَت.

بينما تبحث صناعة الأغذية عن طُرق لإطعام عدد متزايد من السكان بشكل مستدام، يقدم SmartParc لمحة عما يمكن تحقيقه عندما يحل التعاون محل العزلة وتسترشد الهندسة بالهدف. يعمل SmartParc وGEA معًا على إعادة تعريف كيفية عمل مصانع الأغذية في مستقبل منخفض الكربون. في ديربي، هذا المستقبل قائم بالفعل.