Certaines choses sont à la fois rentables et sensées, comme GEA Holistic Engineering Solutions

20 juil. 2020

Certaines choses sont à la fois rentables et sensées, comme les solutions énergétiques durables de GEA

La meilleure solution passe parfois par l’utilisation de ce que l’on a déjà. C’est l’un des principes fondamentaux de la démarche suivie par GEA pour aider ses clients des secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers à réduire leur consommation énergétique, minimiser leurs coûts d’exploitation et réduire leur empreinte carbone.

Selon l’ONU, le rendement énergétique offre un potentiel de 40 % de réduction des émissions, nécessaire pour aider à réaliser les objectifs climatiques mondiaux. Extrêmement énergivore, l’industrie est soumise à une réglementation de plus en plus stricte et subit des pressions considérables pour réduire son empreinte CO 2 et devenir plus sobre. La bonne nouvelle : Les experts GEA Holistic Engineering Solutions (Nexus), autrement dit les experts en solutions d’ingénierie holistique de GEA, aident nos clients du monde entier à remplir ces objectifs.

Bâtir sur de solides assises

Les équipements et installations GEA sont réputés pour leur durabilité et leur rentabilité, ce dont nous sommes très fiers. Mais nous ne nous reposons jamais sur nos lauriers. Nous étudions en permanence des moyens de réduire la consommation énergétique et de maximiser l’efficacité des installations, une machine à la fois. Cela fait partie de notre engagement à créer de la valeur durable et constitue le principe directeur de notre approche « engineering for a better world ».

En matière de production, en particulier dans les secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers, la réfrigération – qui couvre à la fois le chauffage et le refroidissement – joue un rôle clé. Toutes les solutions de réfrigération GEA, elles-mêmes extrêmement sobres en énergie, utilisent la technologie des compresseurs à base d’ammoniac, un fluide frigorigène naturel. Contrairement aux hydrofluorocarbures (HFC), l’ammoniac est facilement disponible, peu coûteux et son impact sur l’environnement est minime. Au vu du renforcement de la législation en faveur de l’abandon des HFC, il est impératif pour les clients de se convertir à des réfrigérants naturels, comme l’ammoniac ; l’UE, par exemple, s’est fixé pour cible en 2019 de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de deux-tiers d’ici 2030.

« Une stratégie combinée qui associe l’amélioration du rendement énergétique des équipements de refroidissement avec la réduction progressive des réfrigérants HFC … constitue l’une des opportunités majeures d’atténuation actuellement disponibles. » - Programme des Nations Unies pour l’environnement, Agence internationale de l’énergie, 2019

- Programme des Nations Unies pour l’environnement, Agence internationale de l’énergie, 2019

GEA NEXUS : une démarche sensible pour un avenir optimiste

Si certaines améliorations de l’efficacité d’une installation, disons de l’ordre de 2 à 4 %, sont facilement réalisables par petites étapes progressives, par exemple la révision d’un équipement spécifique ou d’une phase du procédé, les gains les plus importants résultent d’un examen global des installations tout au long de la chaîne de process. GEA a développé une démarche structurée et éprouvée qui consiste à analyser avec précision les besoins énergétiques du client, à apporter des optimisations, à intégrer toutes les utilités industrielles dans l’équation, et raccorder la technologie des pompes à chaleur aux procédés de fabrication pour pouvoir remettre l’énergie en circulation, plutôt que de la perdre.

Chaque projet GEA NEXUS prévoit un point de contact unique pour le client, qui est épaulé par une équipe technique pluridisciplinaire composée d’experts des secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers, selon le cas, ainsi que de spécialistes de la réfrigération (chauffage & refroidissement) dans divers segments de la transformation. Soutenus par les experts vente et service de GEA, les clients NEXUS reçoivent une analyse globale de leurs procédés, ainsi qu’une proposition ayant pour objet une solution de process intégrée et plus durable, qui s’appuie sur des produits de GEA et de partenaires de GEA. Chaque projet prend en compte les paramètres et les ambitions professionnels du client, formulés sous forme d’ICP mesurables que l’installation doit permettre d’atteindre.

Si vous considérez les secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers, ils sont tous produits à l’intérieur d’un réfrigérateur massif et tout ce qui y rentre génère de la chaleur. Et la chaleur, c’est de l’énergie. » - Robert Unsworth, Technical Sales Director, GEA Refrigeration UK

- Robert Unsworth, Technical Sales Director, GEA Refrigeration UK

Nos équipes GEA NEXUS peuvent soit concevoir des solutions ex-novo, soit améliorer celles en place, selon qu’il s’agit d’un nouveau site ou d’un site existant, et :

  • fournir une cartographie de tous les flux des procédés, en déterminant les besoins en refroidissement et chauffage par flux ;
  • calculer le retour sur investissement et les bénéfices sur l’ensemble du cycle, ainsi que l’effet sur le coût total de propriété (TCO) et la réduction des émissions de CO2 ;
  • définir les besoins en refroidissement et chauffage, en appliquant une approche à plusieurs températures pour garantir le rendement énergétique ;
  • identifier et intégrer la solution de pompe à chaleur appropriée pour pouvoir réutiliser la chaleur.
La chaleur reste de la chaleur, qu’elle soit à -40 ou +140 Celsius.

Le refroidissement et le chauffage interviennent entre 50 et 90 % dans la consommation énergétique totale d’une installation. En ce généralement inclus les flux de chaleur perdue (par exemple, eaux usées, air humide chaud, chaleur des condenseurs des systèmes de réfrigération) et les consommateurs de chaleur (par exemple, eau de process, systèmes de chauffage central, blancheurs, séchoirs, etc.). De ce fait, pratiquement toutes les installations des secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers peuvent tirer avantage de l’intégration d’une pompe à chaleur GEA, en raison de la capacité qu’ont ces pompes de récupérer la chaleur fatale et de l’amplifier (ou de la refroidir) pour la réutiliser dans d’autres procédés de production.

Les pompes à chaleur sont utilisées dans les habitations et le chauffage urbain depuis le début des années 1980. Plus récente, leur intégration dans le secteur de la transformation des produits alimentaires doit beaucoup aux avancées de la technologie des pompes à chaleur GEA, qui permettent désormais d'atteindre des températures de jusqu’à 90 degrés Celsius. « Ce sont surtout les secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits laitiers qui sont à l’origine des derniers développements dans le domaine des pompes à chaleur, car leurs procédés exigent des températures plus élevées », explique Kenneth Hoffmann, Chef de produit Pompes à chaleur chez GEA Refrigeration Technologies. « Dans pratiquement tous les cas, les clients qui installent une pompe à chaleur GEA peuvent supprimer tout ou partie des chaudières au gaz normalement utilisées pour chauffer l’eau. Cela dope automatiquement les économies d’énergie et abaisse considérablement les émissions de CO2, ce qui est d’autant plus vrai en cas d’utilisation d’énergies vertes. » Si cette étape exige un investissement plus important, il est rentabilisé rapidement étant donné la réduction conséquente des coûts d’exploitation.

Témoignages sur la démarche NEXUS de GEA dans le monde

L’offre NEXUS unique de GEA est la plus aboutie de notre vaste portefeuille de produits. Elle s’appuie sur notre capacité à associer nos savoir-faire industriels à notre expertise dans le domaine de la réfrigération. Il y a des décennies que GEA aide ses clients à améliorer l’efficacité de leurs installations. Désormais, nous leur rendons la vie encore plus facile en leur proposant une offre intégrée par l’intermédiaire d’un point de contact unique.

Transformation des produits laitiers liquides, Irlande

Chez le deuxième plus grand transformateur de produits laitiers d’Irlande, Aurivo, ce sont des marges faibles et la volonté d’augmenter la capacité tout en améliorant l’empreinte écologique qui ont inspiré la mise à niveau du site de Killygordon en 2019. La modernisation intégrée comprend de nouveaux systèmes de process liquide, ainsi que des solutions de pompes à chaleur GEA de pointe pour la réfrigération et la récupération de chaleur. Avec pour résultat que Aurivo a réussi à abaisser le niveau d’émissions de CO2 de son site de 80 %, à augmenter sa capacité horaire de transformation de produits laitiers d’environ 80 % et à réaliser des économies d’exploitation d’environ 347 000 euros par an. Même si Aurivo avait déjà fait appel à un fournisseur d’électricité verte, le projet lui a permis de réduire sa consommation énergétique générale, principalement en minimisant le nombre de chaudières à eau à combustibles fossiles. Ceci grâce à l’intégration d’un système de pompe à chaleur GEA, qui récupère et achemine l’excès de chaleur de la nouvelle installation de refroidissement pour chauffer l’eau du procédé de pasteurisation du lait.

« Nous ne nous sommes pas limités à fournir une pompe à chaleur, » explique Kenneth Hoffmann, « nous avons optimisé le pasteurisateur en fonction de l’emploi qui allait être fait de la pompe à chaleur sur le site d’Aurivo. Et nous nous sommes attachés à offrir une solution complète, pas seulement des pièces individuelles, de manière à ce que nos technologies puissent aider à réduire les déchets, la consommation d’énergie et l’utilisation de combustibles fossiles, tout en augmentant la capacité. Cette installation est devenue une des exploitations laitières les plus durables d’Irlande – le projet a d’ailleurs été récompensé par le prestigieux prix « Excellence in Energy Efficiency Design (EXEED) Certification » de la Sustainable Energy Authority d’Irlande, » affirme Kenneth Hoffmann.

Système de pompe à chaleur

Industrie laitière, Pays-Bas

Pour un nouveau site de production de mozzarella en Europe, notre équipe GEA NEXUS a fourni l’analyse et la conception gagnantes d’une installation de fabrication sans gaz. Partant d’une étude de l’ensemble du procédé – des ingrédients au fromage final – notamment un graphique de 24 heures calculant la consommation d’énergie globale et la cartographie du chauffage et du refroidissement entrant et sortant du procédé, GEA a élaboré une offre pour une solution de procédé intégrée plus durable s’appuyant sur la technologie de pompe à chaleur GEA. La chaleur fatale provenant de l’installation de refroidissement est réutilisée et chauffée ultérieurement pour couvrir les besoins en procédé d’eau tiède et chaude, et jusqu’à 80 % des besoins en chauffage. L’empreinte carbone de l’installation a diminué d’environ 2 700 tonnes par an, tandis que le coût des utilités industrielles a baissé d’environ 500 000 euros par an.

Les entreprises de toutes tailles choisissent GEA comme partenaires, parce que nous sommes capables de voir les choses en grand avec eux. Nous faisons en sorte qu’ils puissent réaliser leur mission qui est de réduire la consommation d’eau et d’énergie et d’éliminer les déchets dans leurs installations – et même de mettre en place une fabrication carbo-neutre. » - Colm O’Gorman, Non-Alcoholic Beverages Development, GEA

- Colm O’Gorman, Non-Alcoholic Beverages Development, GEA

Certaines choses sont à la fois rentables et sensées, comme les solutions énergétiques durables de GEA

Les eCalculatrices GEA NEXUS pour l’industrie

Pour aider les clients à mieux comprendre les avantages que peut leur apporter GEA NEXUS, nous avons développé des eCalculatrices faciles à utiliser, dont une spécifiquement conçue pour les brasseries. Tous les calculs intègrent les coûts d’exploitation et les économies d’émissions de CO₂ réalisables en utilisant les solutions d’ingénierie holistique de GEA. Vous aimeriez savoir comment votre entreprise pourrait réduire son empreinte énergétique et ses coûts de fonctionnement ?

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