Un piccolo passo, un enorme contributo
Questa è la storia della "piccola fabbrica di bevande salutari preferita dalla Terra" che dimostra che un'impresa di successo può anche aiutare le persone e il pianeta a vivere bene. C'era una volta un produttore che nutriva il grande sogno di avviare un impianto progettato per ridurre il consumo energetico e sostenere gli obiettivi di decarbonizzazione dell'azienda entro la primavera del 2022. Questo impianto, soprannominato "the blender", era il nuovo stabilimento di produzione di succhi e frullati del nostro cliente innocent. Un luogo in cui non si producevano solo i frullati più buoni al mondo ma anche dove, in collaborazione con alcuni esperti di processo, riscaldamento e refrigerazione di GEA, erano nati dei team di lavoro intelligenti.
Definito come "la piccola fabbrica di bevande salutari preferita dalla Terra", il nuovo impianto di produzione di succhi di frutta di innocent, situato al porto di Rotterdam in Olanda, rappresenta probabilmente il modo in cui l'azienda cerca di collocarsi con discrezione in un contesto più ampio senza rinunciare alle sue audaci ambizioni. Infatti, in futuro, l'impianto produrrà fino a 300 milioni di litri di succhi e frullati refrigerati all'anno destinati all'Europa continentale e al Regno Unito. Per non parlare della sua importanza come esempio significativo per altre aziende che intendono apportare miglioramenti simili, il cui impatto andrà ben oltre le sue dimensioni. Perché innocent sa che ogni goccia d'acqua che conserva, ogni tonnellata di anidride carbonica che riduce, ogni chilowattora di energia che risparmia e ogni chilogrammo di rifiuti che elimina rappresenta un notevole contributo.
La vera arte della progettazione
Gli esperti di GEA sostengono incondizionatamente i grandi sogni di innocent, facendo del loro meglio per aiutarla a realizzarli. Nel loro lavoro congiunto con il team di progettazione di innocent, hanno dimostrato che lo sviluppo di processi efficienti e affidabili è più della somma delle macchine e dei componenti della fabbrica. Questo perché a valle di tutto, e idealmente anche a monte, c'è una vera e propria arte di progettazione. Ed è proprio questa competenza che contribuisce a definire processi volti a migliorare l'efficienza energetica e idrica in tutte le fasi della produzione.
Non capita spesso che i clienti coinvolgano GEA così presto nel processo con la possibilità di rivedere molti dei punti più delicati. Fortunatamente, questo è esattamente ciò che è accaduto con il progetto blender di innocent. A tal fine, è stata minuziosamente esaminata la quantità di gas serra rilasciata durante la produzione di ogni bottiglia.
"Dare al pianeta un posto al tavolo di progettazione dell'azienda"
Questo progetto è un melting pot di persone che non hanno paura di impegnarsi in un dialogo continuo, confrontare prospettive diverse, rivedere i piani e spronarsi a vicenda per trovare nuove soluzioni. "Vogliamo dare al nostro pianeta un posto al tavolo di progettazione dell'azienda", dice Andy Joynson di innocent. Come ex direttore del sito, o "capo blender" come sono soliti chiamarlo in innocent, è responsabile di questo progetto innovativo. Insieme alla sua squadra, ha controllato che ogni fase della pianificazione fosse valutata alla luce delle opportunità di migliorare l'efficienza energetica, ridurre il consumo idrico e ottimizzare l'uso delle risorse, approvando solo le soluzioni mirate a ridurre le emissioni di anidride carbonica e il consumo d'acqua e a trattare i rifiuti come una risorsa.
Il nostro Ying e Yang
La chiave per risolvere la cascata energetica sta nel comprendere in che modo i dettagli più minuziosi vanno a formare il quadro generale o passare dalla prospettiva micro a quella macro. Franz-Josef Helms, che sta supervisionando il processo del progetto, riassume così la filosofia di GEA: "Non esitiamo ad approfondire i dettagli e a valutare ogni fase operativa in vista del suo impatto su tutte le fasi successive. Ogni decisione ha effetti a catena su molti fronti. Fin dall'inizio con innocent e il suo team, abbiamo sfidato e ci siamo sentiti sfidati a superare i limiti. Il nostro team ha continuato ad adattarsi all'evoluzione del progetto che cresceva con le nostre idee e a trasformarlo in realtà". Per realizzare un progetto di impianto così innovativo sono necessarie un'esperienza e un'abilità notevoli da parte di molti partner. Ma con GEA al suo fianco, innocent ha un partner che non si tira indietro di fronte a questo tipo di sfida.
"Avvalendoci delle ultime tecnologie disponibili, possiamo progettare impianti che vanno al limite del possibile in termini di sostenibilità".
Franz-Josef Helms
Head of Engineering, Non-Alcoholic Beverages, GEA
Una soluzione sensata
Robert Unsworth è uno degli esperti di riscaldamento e refrigerazione di GEA che ha completato il team di progettazione di innocent concentrandosi sulle soluzioni di progettazione complete di GEA NEXUS. Grazie a questo approccio, i requisiti di riscaldamento e raffreddamento vengono presi in considerazione proprio nella fase di pianificazione del processo, anziché successivamente, come avviene di solito. Come spiega Unsworth, l'approccio tradizionale comporta un terribile spreco di potenziale. Sebbene l'ottimizzazione dei singoli componenti dell'impianto o delle singole fasi del processo consenta incrementi graduali in termini di efficienza, considerare il quadro d'insieme può aiutare a individuare opportunità per migliorare l'efficienza energetica e ridurre l'impronta di carbonio correlata.
"Combinando le competenze di processo con quelle di riscaldamento e raffreddamento, è possibile ottenere un miglioramento di oltre mezzo punto percentuale. Singole misure, come la sostituzione di un determinato componente o la regolazione di un parametro, non portano a risultati concreti."
Robert Unsworth
Global Technical Sustainability Manager, GEA Heating & Refrigeration Technologies
Ma quali sono esattamente le misure che GEA e il gruppo di lavoro di innocent stanno mettendo in atto per sostenere l'obiettivo di ridurre le emissioni operative di gas serra aumentando al contempo l'uso di energia elettrica da fonti rinnovabili? Durante il processo di pianificazione, sono emersi quattro obiettivi secondari che aiuteranno innocent a ridurre il consumo di energia, a riciclarla e a riutilizzarla, nonché a produrla in modo autonomo da fonti rinnovabili. Si potrebbe definire una storia sull'energia in quattro atti.
Capitolo uno: ridurre il consumo energetico
L'unico elemento di cui nessun impianto di trasformazione alimentare o di bevande può fare a meno è il riscaldamento che è fondamentale per cuocere, sterilizzare e conservare. L'altro lato della medaglia è il raffreddamento per ridurre la temperatura dei prodotti lavorati a caldo, preservandone il sapore, il contenuto di nutrienti e vitamine e la consistenza. Poiché il calore è energia, è importante valutarne la necessità in ogni fase di processo e intervenire in modo mirato per regolarlo di conseguenza. Con un lavoro di collaborazione, gli esperti GEA sono riusciti a ridurre al minimo il riscaldamento e raffreddamento in molte aree. Il risultato è una diminuzione del fabbisogno energetico dell'impianto nel suo complesso.
Ad esempio, è possibile ridurre le temperature di pastorizzazione da 95°C a 90°C, migliorando il bilancio energetico del 3%. Questo permette di montare una pompa di calore e di scongelare i succhi con acqua calda invece che con il vapore. GEA ha consigliato a innocent di usare due circuiti di riscaldamento separati – uno impostato a 65°C per la pulizia e l'altro a 90°C per la pastorizzazione e la sterilizzazione. Inoltre, Innocent raffredderà i succhi solo fino alla temperatura necessaria per il processo, contribuendo così a evitare un consumo energetico superfluo.
Prima che innocent si impegnasse in tutti questi cambiamenti, GEA ha condotto test approfonditi: "Dovevamo essere sicuri che la tecnologia consentisse di rispettare gli standard di qualità nonostante l'adattamento dei requisiti termici. E la risposta è stata un sonoro sì. Ad esempio, pastorizziamo a una temperatura più bassa per adattarci alle pompe di calore. Nella trasformazione alimentare, questa è una vera e propria prova di audacia", dice Helms. Queste piccole modifiche cambiano l'intera prospettiva.
Capitolo due: riutilizzare l'energia
Nel secondo capitolo di questa storia, GEA ha valutato la possibilità di riciclare l'energia usata in certi punti del processo per minimizzare le perdite di calore. innocent userà un pastorizzatore più efficiente dal punto di vista energetico, con uno scambiatore di calore avente una superficie maggiore. Un'altra soluzione pratica è il riscaldamento dell'acqua per la pulizia con il calore di scarto dei compressori d'aria. GEA ha dovuto ridurre al minimo la quantità di vapore in modo tale da poter utilizzare un generatore di vapore alimentato da energia elettrica rinnovabile. "Normalmente, nella produzione di bevande come mezzo di trasmissione del calore, che supera ovunque i 100°C, si utilizza il vapore", dice Unsworth. "Ma abbiamo riconsiderato questo aspetto. Ora il vapore è richiesto solo per una parte del calore e viene utilizzato per la sterilizzazione".
"Sfruttando al massimo il principio dello scambiatore di calore, abbiamo aumentato incredibilmente il riutilizzo, limitando l'enorme quantità di energia sprecata per il vapore inutilizzato".
Andy Joynson
Ex capo blender, innocent
Capitolo tre: riciclaggio dell'energia
Tutti sappiamo in cosa consiste il riciclaggio dei rifiuti domestici, che vengono riutilizzati e riconvertiti a nuovi scopi. Ma come funziona tutto questo con l'energia? La soluzione sono le pompe di calore, protagoniste del terzo capitolo della storia di ottimizzazione energetica di innocent. Con il loro aiuto, l'energia utilizzata nella produzione di succhi – in particolare il calore di scarto del sistema di raffreddamento – può essere rimessa in circolo in un sistema chiuso. Nel progetto di GEA per innocent, questo sistema è nel punto di collegamento tra i circuiti di temperatura di 65°C e 90°C. Dove i processi di riscaldamento richiedono temperature superiori a 100°C, caldaie elettriche aumentano la temperatura. Proprio come le pompe di calore, anche queste richiedono energia per funzionare.
In tutto questo, che potrebbe sembrare una tipica favola a lieto fine, non c'è nulla di magico. Si tratta di un risultato ottenuto non solo con un'analisi minuziosa delle fasi e dei parametri del processo, ma anche con il sostegno reciproco per migliorare e rinnovare. Sia GEA che innocent hanno tratto vantaggi dalla messa in discussione dei metodi convenzionali. Pur volendo una fabbrica a impatto climatico zero, innocent non si fa illusioni sui requisiti energetici della produzione industriale.
Capitolo quattro: produzione indipendente di energia rinnovabile
Questo ci porta al quarto capitolo e alla decisione di innocent di generare la propria energia usando pannelli solari e grandi turbine eoliche a nord e a sud dello stabilimento. L'azienda ha ritenuto importante non interferire con i servizi locali o sfruttare la capacità della rete. Il blender sarà invece autosufficiente e il personale si occuperà di tutto ciò di cui ha bisogno per la produzione.
Anticipando le prospettive future, Andy Joynson spiega che la posizione della fabbrica nel porto di Rotterdam fa sì che le bevande di innocent non debbano più percorrere molti chilometri su strada, contribuendo così a ridurre le emissioni di gas serra legate ai trasporti. Dato che il succo d'arancia deve ancora essere trasportato via terra, innocent sta lavorando per arrivare a caricarlo sulla prima flotta di camion elettrici da 50 tonnellate lorde a zero emissioni di scarico al mondo.
Risparmiare acqua con i limoni e altre idee fuori dagli schemi
La riduzione delle emissioni di anidride carbonica richiede impegno. Per migliorare l'efficienza complessiva del blender sotto il profilo delle risorse, GEA ha applicato il suo approccio micro-macro anche al consumo di acqua e alla generazione di rifiuti nella produzione dei succhi. Secondo Franz-Josef Helms, il cui team ha analizzato ogni singola fase anche di questo processo: "Abbiamo ottenuto la massima riduzione dei consumi con un insolito sistema CIP che limita al minimo la superficie di pulizia richiesta, ma sfrutta anche la tecnologia pionieristica di Fluidor per pulire i tubi con un tornado d'aria invece che con l'acqua. L'adattamento del sistema Fluivac permette a innocent di recuperare il 98% di succo dalle tubature di processo".
Un esempio del concetto di efficienza delle risorse che Helms evidenzia è "l'uso del succo di limone piuttosto che dell'acqua come liquido di risciacquo naturale delle guarnizioni, perché il basso valore di pH impedisce la proliferazione batterica". Installando dei condensatori, innocent consumerà il 45% in meno di acqua rispetto a quanto stimato nello studio di progettazione originale. GEA si è spinta ancor oltre con il sistema Fluivac, arrivando ad adattarlo al proprio sistema CIP. La combinazione di queste soluzioni riduce drasticamente il consumo di acqua. Volere è potere.
Ispirare un maggior cambiamento
Andy Joynson dice con uno sguardo ammiccante: "Tanto di cappello a GEA perché è stata al nostro fianco durante tutto questo viaggio e ci ha aiutato a sfidare gli approcci convenzionali di progettazione. A fare il successo è la somma di tanti piccoli dettagli ".
Medaglia d'oro per l'intelligente design della pompa di calore
GEA e innocent drinks hanno vinto insieme l'oro al People's Choice Award della European Heat Pump Association (EHPA) per il design intelligente della pompa di calore nella nuova fabbrica di succhi "The Blender" in Olanda. Ogni anno, l'EHPA assegna il proprio "Heat Pump Award" per premiare progetti e soluzioni d'eccellenza nel campo delle pompe di calore. Il pubblico è rimasto colpito dal modo in cui i partner hanno integrato fin dall'inizio le tecnologie più avanzate con i requisiti di processo, riscaldamento e raffreddamento, sviluppando un progetto produttivo all'avanguardia: un progetto che riduce il consumo energetico superfluo e consente il recupero e il riutilizzo dell'energia. Congratulazioni a tutto il team!
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