Un pequeño paso, una gran contribución
Esta es la historia de la “pequeña fábrica de bebidas saludables” que era la favorita de la Tierra y que demuestra que un negocio exitoso también puede ayudar a las personas y al planeta a vivir mejor. Érase una vez un fabricante que albergaba el gran sueño de poner en servicio una iniciativa destinada a reducir el consumo energético y respaldar los objetivos de descarbonización de la empresa para la primavera de 2022. Bautizada como “la Batidora”, esta fábrica sería la nueva planta de producción de zumos y batidos de nuestro cliente innocent. Un lugar en el que no solo se mezclarían los batidos más maravillosos del mundo, sino también en que las personas más inteligentes se agruparían para crear equipos inteligentes, incluyendo algunos de los expertos en procesos, calentamiento y refrigeración de GEA.
Referirse a su nueva planta de producción de zumos en el puerto de Rotterdam, en los Países Bajos, como “la pequeña fábrica de bebidas saludables favorita de la Tierra” puede ser simplemente la forma que tiene innocent de ocupar modestamente su lugar en el gran esquema de las cosas sin retroceder en sus audaces ambiciones. De hecho, en adelante, la planta está produciendo hasta 300 millones de litros de zumos y batidos refrigerados al año con destino a Europa continental y el Reino Unido. Y eso sin mencionar su importancia como ejemplo destacado para otras empresas que deseen llevar a cabo mejoras similares, lo que tendrá un impacto que irá mucho más allá de su ámbito de actuación. Porque innocent sabe que cada gota de agua que conserva, cada tonelada de dióxido de carbono que reduce, cada kilovatio-hora de energía que ahorra y cada kilo de residuos que reduce suponen una contribución notable.
El verdadero arte de la ingeniería
Los expertos de GEA apoyan los grandes sueños de innocent hasta el final, haciendo todo lo posible para ayudarles a hacerlos realidad. En su trabajo de proyecto con el equipo de diseño de innocent, han demostrado que un diseño de proceso eficiente y fiable es más que la suma de las piezas de la máquina y los componentes en la planta. Eso es porque el verdadero arte de la ingeniería es lo que hay detrás, e idealmente, lo que viene antes. Y es precisamente esta experiencia la que contribuye a establecer procesos diseñados para mejorar la eficiencia energética y el uso racional del agua a lo largo de todo el proceso de producción.
No es frecuente que los clientes incorporen a GEA en una etapa tan temprana del proceso que permita volver a la mesa de dibujo en muchos de los puntos más delicados. Afortunadamente, esto es exactamente lo que ocurrió con el proyecto de “la Batidora” de innocent. Para ello, se examinó con gran detenimiento la cantidad de gases de efecto invernadero liberados durante la producción de cada botella.
“Dar al planeta un asiento en la mesa de diseño de la fábrica”
Este proyecto es un crisol de personas que no temen entablar un debate abierto, enfrentarse al choque de diferentes perspectivas, revisar los planes y apoyarse mutuamente para encontrar nuevas soluciones. “Queremos dar a nuestro planeta un asiento en la mesa de diseño de la fábrica”, dice Andy Joynson, de innocent. Como anterior director del sitio, o jefe de “la Batidora”, como les gusta decir en innocent, es el responsable de este proyecto innovador. Junto con su equipo, se ha asegurado de que en cada fase de la planificación se realicen evaluaciones de las posibilidades de mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de agua y optimizar el uso de recursos. Solo sobreviven las soluciones que reducen las emisiones de dióxido de carbono y el consumo de agua, y que tratan los residuos como un recurso.
Nuestro ying y yang
La clave para resolver la maraña energética es comprender cómo todos los detalles multifacéticos forman el panorama general y ampliar la perspectiva de lo micro a lo macro. Franz-Josef Helms, que supervisa el proceso del proyecto, resume la filosofía de GEA: “No rehusamos profundizar en los detalles y evaluar cada paso operativo con vistas a su impacto en todos los pasos posteriores. Toda decisión tiene efectos multidimensionales. Desde el principio, con innocent y su equipo, sentimos el reto de superar los límites. A medida que el diseño del concepto crecía con nuestras ideas, nuestro equipo seguía adaptándose y haciéndolo realidad”. Se necesita una experiencia y una habilidad considerables de muchos socios para lograr un diseño de planta tan innovador. Pero con GEA a su lado, innocent cuenta con un socio que no se arredra ante ese tipo de desafíos.
“Utilizando las últimas tecnologías disponibles, podemos diseñar plantas que lleguen al límite de lo posible en términos de sostenibilidad”.
Franz-Josef Helms
Jefe de Ingeniería, Bebidas no Alcohólicas, GEA
Así tiene sentido
Robert Unsworth es uno de los expertos en calefacción y refrigeración de GEA que completaron el equipo de diseño del proyecto de innocent, centrado en las Soluciones de Ingeniería Holísticas NEXUS de GEA. Gracias a este enfoque, las necesidades de calentamiento y refrigeración se tienen en cuenta en el proceso en la fase de planificación, en lugar de hacerlo a posteriori, como suele ocurrir. Como explica Unsworth, este último enfoque es un terrible desperdicio de potencial. Mientras que la optimización de los componentes individuales de la planta o de los pasos del proceso, de forma aislada, proporciona ganancias de eficiencia incrementales, mirar el panorama general puede ayudar a identificar oportunidades para mejorar la eficiencia energética y reducir la huella de carbono asociada.
“Combinando las habilidades de proceso con la experiencia en calentamiento y refrigeración, se puede incrementar la mejora más allá de medio punto porcentual. Las medidas aisladas, como sustituir un componente concreto o ajustar un parámetro, no darán resultados reales”.
Robert Unsworth
Director Técnico Global de Sostenibilidad, GEA Heating & Refrigeration Technologies
Entonces, ¿exactamente de qué palancas están tirando GEA y el grupo de trabajo de innocent para respaldar la ambición que tiene ”la Batidora” de reducir las emisiones operativas de gases de efecto invernadero al tiempo que aumenta el uso de electricidad renovable? Durante el proceso de planificación, surgieron cuatro tareas secundarias que ayudarán a innocent a reducir el consumo de energía, reciclarla y reutilizarla, así como a producir su propia energía de forma regenerativa. Se podría decir que es una historia de energía en cuatro actos.
Capítulo uno: reducir el consumo de energía
Lo único de lo que no puede prescindir ninguna instalación de procesado de alimentos o bebidas es el calentamiento. Es esencial para cocinar, esterilizar y conservar. La otra cara de la moneda es el enfriamiento para reducir la temperatura de los productos procesados en caliente, conservando el sabor, el contenido de nutrientes y vitaminas, así como la textura. Dado que el calor es energía, es importante evaluar su necesidad en cada paso del proceso y realizar los ajustes pertinentes. Trabajando codo con codo, los expertos de GEA consiguieron minimizar la necesidad de calentamiento y refrigeración en muchas zonas. El resultado es una reducción de las necesidades energéticas de la planta en su conjunto.
Por ejemplo, las temperaturas de pasteurización pueden reducirse de 95 °C a 90 °C , mejorando el balance energético en un 3%. Esto permite instalar una bomba de calor y descongelar los zumos congelados con agua caliente en lugar de vapor. GEA aconsejó a innocent que utilizara dos circuitos de calentamiento separados: uno ajustado a 65 °C para la limpieza y otro a 90 °C para la pasteurización y la esterilización. Además, en innocent solo enfriarán los zumos hasta la temperatura necesaria para el proceso, lo que ayuda a evitar un consumo de energía innecesario.
Antes de que innocent se embarcase en todos estos cambios, GEA realizó pruebas exhaustivas: “Necesitábamos estar seguros de que la tecnología es capaz de cumplir con los estándares de calidad, a pesar de los requisitos de calor ajustados. Y la respuesta es un sí rotundo. Por ejemplo, pasteurizamos a una temperatura más baja para introducir las bombas de calor. En el procesado de alimentos, esto es nada menos que una hazaña”, dice Helms. Estos pequeños retoques cambian por completo la perspectiva.
Capítulo dos: reutilización de la energía
En el capítulo dos de esta historia, GEA identificó cómo se puede reciclar la energía utilizada en ciertos puntos del proceso para minimizar las pérdidas de calor. innocent utilizará un pasteurizador más eficiente, con una mayor superficie del intercambiador de calor. Otra solución práctica es calentar el agua para la limpieza con el calor residual de los compresores de aire. GEA tuvo que reducir al mínimo la cantidad de vapor hasta tal punto que se pudiera utilizar un generador de vapor alimentado con energía procedente de fuentes renovables. “Tradicionalmente, todo el calor se proporciona por encima de los 100 °C utilizando el vapor como medio en la producción de bebidas”, dice Unsworth. “Pero pusimos esto en duda. Ahora solo una fracción del calor requiere vapor, que se utiliza para la esterilización”.
“Al explotar al máximo el principio del intercambiador de calor, conseguimos increíbles ganancias en la reutilización y limitación de la enorme cantidad de energía desperdiciada en el vapor no usado”.
Andy Joynson
Ex-jefe de Mezclas, innocent
Capítulo tres: el reciclaje de la energía
Todos conocemos cómo se reciclan nuestros residuos domésticos mediante su reutilización. Pero, ¿cómo funciona esto con la energía? La solución son las bombas de calor, los héroes del tercer capítulo de la historia de optimización energética de innocent. Con su ayuda, la energía utilizada en la producción de zumos –concretamente, el calor residual del sistema de refrigeración– puede recircularse en un circuito cerrado. En el diseño de GEA para innocent, se situará en la unión entre los circuitos de temperatura de 65 °C y 90 °C. Siempre que los procesos de calentamiento requieren temperaturas superiores a los 100 °C, las calderas eléctricas elevan la temperatura. Al igual que las bombas de calor, estas también requieren energía para funcionar.
Lo que parece un final de cuento de hadas para el proceso de diseño no tiene nada que ver con la magia. Esta es la recompensa no solo por dejar al descubierto los pasos y parámetros del proceso, sino también por estimularse para hacer cosas nuevas y mejores. Tanto GEA como innocent se han beneficiado al poner en duda las convenciones tradicionales. Aunque innocent quiere una fábrica climáticamente neutra, no se hace ilusiones sobre las necesidades energéticas de su producción industrial.
Capítulo cuarto: generación independiente de energía renovable
Eso nos lleva al cuarto capítulo y a la decisión de innocent de generar su propia energía mediante paneles solares y grandes turbinas eólicas al norte y al sur de la planta. La empresa consideró que era importante no invadir los suministros locales ni agotar la capacidad de la red. En cambio, “la Batidora” será autosuficiente, con una mano de obra que cree todo lo que necesita para la producción.
En un adelanto de lo que nos depara el futuro, Andy Joynson explica cómo la ubicación de la fábrica en el puerto de Róterdam supone que las bebidas de innocent ya no tendrán que recorrer tantos kilómetros por carretera, lo que contribuirá a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas del transporte. Dado que el zumo de naranja aún debe transportarse por tierra, innocent trabaja para cargarlo en una flota de los primeros camiones eléctricos del mundo, con un peso bruto de 50 toneladas y sin emisiones de escape… algún día.
Ahorrar agua con limones y un pensamiento vanguardista
La reducción de las emisiones de dióxido de carbono exige un compromiso. Con el fin de mejorar la eficiencia global en el uso de los recursos de ”la Batidora”, GEA también aplicó su enfoque ”micro-macro” al consumo de agua y a la generación de residuos en la producción de zumo. Según Franz-Josef Helms, cuyo equipo sondeó también cada paso de este proceso: “Hicimos una gran reducción en el consumo con un inusual sistema CIP que minimiza la superficie de limpieza requerida pero que también aprovecha la tecnología pionera de Fluidor para limpiar las tuberías con un tornado de aire en lugar de agua. La adaptación del sistema Fluivac permite a innocent recuperar el 98% del jugo de las tuberías del proceso”.
Un ejemplo de eficiencia en recursos que Helms destaca es “el uso de zumo de limón en lugar de agua como líquido natural de lavado de los sellos, porque su reducido pH impide el crecimiento de bacterias”. Al instalar condensadores, innocent consumirá un 45% menos de agua de lo que se estimó en el estudio de diseño original. GEA dio un paso más con el sistema Fluivac al adaptarlo a su sistema CIP. La combinación de ambos sistemas reduce el consumo de agua de forma drástica. Donde hay voluntad, hay un camino.
Inspirar un cambio más amplio
Andy Joynson afirma con un brillo en los ojos: “Me quito el sombrero ante GEA porque han estado a nuestro lado durante todo este viaje y nos han ayudado a desafiar los enfoques de diseño convencionales. Todos los pequeños detalles se suman a un gran éxito” .
Ganar el oro por el diseño de bombas de calor inteligentes
GEA y las bebidas de innocent han ganado el oro en el Premio del Público de la Asociación Europea de Bombas de Calor (EHPA) por el diseño de la bomba de calor inteligente para la nueva fábrica de zumos “la Batidora” en los Países Bajos. Cada año, la EHPA concede su premio a las bombas de calor para reconocer los proyectos y soluciones más destacados en este ámbito. El público quedó impresionado por la forma en que los socios integraron desde el principio la tecnología más avanzada y los requisitos de proceso, calentamiento y refrigeración, y desarrollaron un diseño de producción con visión de futuro: que reduce el consumo innecesario de energía y permite recuperar y reutilizar la energía. ¡Enhorabuena a todo el equipo!
#HPA2021 #sostenibilidad #neutralidaddecarbono #NEXUS
