SEnS: un approccio sostenibile all'utilizzo di energia nella produzione di formaggio
11 Apr 2023
Uno dei formaggi più popolari al mondo, la mozzarella è relativamente povera di grassi e calorie e quindi più sana di molti altri. Grazie alle sue eccellenti caratteristiche sia in forma grattugiata che in cottura, è utilizzata ovunque come ingrediente ideale per pizza, piatti di pasta e prodotti da forno. La mozzarella contiene anche probiotici come i batteri Lactobacillus casei e Lactobacillus fermentum. Come non apprezzarla?
Quando si gusta una pizza deliziosa, è facile dimenticare che dietro alla produzione del suo irresistibile condimento al formaggio ci sono sempre, in qualche parte del mondo, una fabbrica e un competente team di esperti. Per costruire nel Nord Europa un impianto all'avanguardia dedicato alla produzione di mozzarella per il mercato della pizza, un importante produttore di formaggi e latticini si è rivolto a GEA che per la fase di progettazione ha fatto ricorso alle sue esclusive soluzioni SEnS (Sustainable Energy Solutions). L'obiettivo era quello di aiutare il produttore a ridurre l'impatto energetico e i costi di gestione, migliorando al contempo la produttività.
GEA è all'avanguardia nelle soluzioni tecnologiche per l'industria lattiero-casearia. La lavorazione, la produzione di calore e il raffreddamento rappresentano circa il 60% dei costi energetici, e in alcuni casi anche di più, quindi la riduzione di questi costi è un fattore di enorme importanza per i produttori di formaggio.
Scaldare senza vapore
L'approccio olistico di SEnS rivoluziona l'integrazione di processi e servizi. L'implementazione di soluzioni di raffreddamento e riscaldamento ad alta efficienza energetica ha permesso all'azienda di abbandonare una caldaia a gas, passando dal vapore all'acqua calda e riducendo così le emissioni di CO2. Il punto di partenza era molto semplice, afferma Peter Kuiper, Heating & Refrigeration Sales Manager di GEA: "Come trasformare il latte in mozzarella nel modo più sostenibile ed efficiente possibile?"
"Tutto sta nell'integrare in modo intelligente le esigenze di processo con i requisiti di raffreddamento e riscaldamento. Questa visione olistica ha portato alla decisione di includere fin dall'inizio nel progetto una pompa di calore aggiuntiva che converte in acqua calda a 90 °C il calore generato dal processo di raffreddamento; questa temperatura è più che sufficiente per la pastorizzazione, che avviene a una temperatura minima del prodotto di 76°C. Qualsiasi fabbrica di alimenti o bevande può trarre vantaggio dall'uso delle pompe di calore".- Peter Kuiper, Sales Manager di GEA Heating & Refrigeration
- Peter Kuiper, Sales Manager di GEA Heating & Refrigeration
In alcuni casi la massima richiesta di calore è da parte di processi che utilizzano caldaie per pastorizzare i prodotti, che vengono poi raffreddati nuovamente da un impianto di refrigerazione. Ciò può comportare un enorme spreco di energia. Come consigliato dal nostro team SEnS al cliente, in situazioni come questa esiste la possibilità di riutilizzare e riciclare il calore di scarto nel processo in modo circolare, avvalendosi di pompe di calore e facendo così a meno della vecchia caldaia a vapore.
Il team di Peter Kuiper è estremamente esperto nell'installazione di questi impianti ad acqua ghiacciata, avendo realizzato decine di impianti in caseifici e in molti altri settori. I due team di ingegneri hanno lavorato insieme, condividendo le migliori pratiche e competenze. Senza l'intervento di appaltatori o altri intermediari, la comunicazione è stata chiara e i progetti sono stati realizzati senza troppi problemi.
"Volevano un fornitore che avesse esperienza sia nella refrigerazione che nei processi, esattamente come noi. Internamente alla nostra azienda disponiamo di tutti gli esperti necessari e, nonostante la possibilità di lavorare con consulenti (come abbiamo fatto spesso), in questo caso è stato estremamente vantaggioso avere un contatto diretto con il team del cliente, in modo da poter collaborare e innovare insieme per garantire il risultato migliore".- Peter Kuiper, Sales Manager di GEA Heating & Refrigeration
- Peter Kuiper, Sales Manager di GEA Heating & Refrigeration
SEnS: un approccio sostenibile all'utilizzo di energia
Il nostro impianto di raffreddamento e riscaldamento integrato dispone di diversi compressori di raffreddamento e due pompe di calore, ciascuna con una capacità di 2,5 megawatt. Il calore generato dal raffreddamento del latte a 4°C viene riutilizzato nel processo di pastorizzazione.
Investire nella sostenibilità e nell'efficienza energetica comporta indubbi vantaggi. Tuttavia, i partner devono essere disposti ad adottare un approccio integrato per quanto riguarda il processo di produzione e i requisiti energetici. Naturalmente, un'azienda deve sempre valutare quale sia l'investimento che offre il ritorno più rapido, ma con il supporto di SEnS un impianto può essere configurato nel miglior modo possibile tenendo conto dell'efficienza energetica, delle emissioni di CO2 e del costo totale di proprietà (TCO).
Passare da una caldaia a combustibile fossile a pompe di calore garantisce un uso efficiente del calore di scarto per la produzione di formaggio. Con l'attuale aumento dei prezzi dell'energia, il tempo di ammortamento è più rapido che mai, a volte persino più del tempo necessario per l'installazione stessa!
Soluzioni sostenibili
SEnS offre un approccio in tre fasi alla sostenibilità nell'industria lattiero-casearia: ridurre, riutilizzare e riciclare energia, acqua e flussi residui. La prima fase consiste nell'utilizzare apparecchiature con la massima efficienza, come centrifughe ad azionamento diretto, motori IE4 con convertitori di frequenza per pompe e compressori, e nell'ottimizzare i processi per ridurre al minimo il consumo di energia, riconsiderando le temperature richieste sia sul lato freddo che su quello caldo.
La seconda consiste nel riutilizzare l'energia mettendo in cascata il maggior numero possibile di flussi caldi e freddi, l'uno rispetto all'altro. Ad esempio, il calore del siero di latte generato durante la produzione del formaggio può essere utilizzato per preriscaldare il latte crudo prima della pastorizzazione. Un altro grande flusso di energia da riutilizzare è il calore rilasciato dall'impianto di raffreddamento che in precedenza veniva disperso nell'atmosfera.
Riciclare significa portare il calore riutilizzato dall'impianto di raffreddamento da un livello di 35°C a 90°C, in modo da poterlo reintegrare nel processo di produzione a una temperatura più elevata. Questo è il compito che spetta alla pompa di calore.
La maggior parte delle applicazioni di lavorazione degli alimenti richiede la refrigerazione ad un certo punto del processo, ma anche un calore specifico per operazioni come il lavaggio e il Cleaning in Place (CIP).Il riutilizzo e il riciclo dell'energia di scarto riducono il calore richiesto da altre fonti, normalmente una caldaia - che in molte situazioni può essere eliminata del tutto - e questo migliora significativamente l'efficienza e la sostenibilità dell'intero processo.
Ammoniaca a basso impatto ambientale
Consigliamo l'utilizzo di una tecnologia di refrigerazione basata su refrigeranti naturali, soprattutto l'ammoniaca, in grado di contribuire al raggiungimento degli obiettivi ambientali per la graduale eliminazione dei gas fluorurati (F-gas), riducendo anche le emissioni nell'atmosfera.
Le nostre soluzioni di riscaldamento e refrigerazione stanno aiutando le aziende a passare ai refrigeranti naturali per adeguarsi ai regolamenti più severi definiti per ridurre le emissioni di gas serra (Protocollo di Kyoto) e proteggere lo strato di ozono (Protocollo di Montreal), eliminando il ricorso ai gas fluorurati. L'ammoniaca è la soluzione naturale da scegliere per sostituire facilmente e rapidamente i refrigeranti soggetti a limitazioni o eliminati. Pur esistendo da 150 anni, rappresenta un refrigerante molto moderno.
Un altro grande vantaggio dell'ammoniaca è che può essere utilizzata sia per il raffreddamento che per il riscaldamento a basso costo, grazie alle sue proprietà termodinamiche. Un sistema funzionante ad ammoniaca dura in genere 20 anni o più, quindi non pone problemi di longevità. Anche l'ammoniaca è quindi una soluzione sostenibile.
Il segreto sta nella collaborazione
La collaudata tecnologia di refrigerazione e riscaldamento può essere adattata per offrire soluzioni innovative sufficientemente affidabili per un'ampia gamma di applicazioni, da meno 45 °C fino a 95 °C, ideali per il processo di pastorizzazione in un caseificio. Gli impianti ad acqua ghiacciata di GEA sono stati utilizzati per molte applicazioni diverse, come formaggi, latte in polvere, latte di capra in polvere, yogurt, gelati e altro ancora.
In linea di massima, qualsiasi tipo di fabbrica di alimenti o bevande può ridurre i costi energetici installando una pompa di calore. Come spiega Peter Kuiper: "Le fabbriche che possiedono uno spray dryer o un pastorizzatore hanno sempre bisogno di refrigerazione e introducendo una pompa di calore si risparmiano molti costi operativi. Il processo viene reso circolare, con la re-immissione in cascata e il riutilizzo delle risorse energetiche.
"GEA lavora in stretta collaborazione con molti clienti, non solo nel settore lattiero-caseario, ma anche in quello alimentare e delle bevande in generale. Ma c'è ancora un enorme potenziale per altre migliaia di fabbriche che possono passare dal vapore all'acqua calda e utilizzare la tecnologia a pompa di calore per il risparmio energetico, riducendo le emissioni e tagliando i costi nel breve e nel lungo periodo".
Il nostro obiettivo è collaborare con i clienti e dare loro consigli su come lavorare insieme per realizzare un'economia più circolare. Riuscire a riutilizzare e a distribuire l'energia in cascata nel processo di produzione è la soluzione ideale per progettare un mondo migliore. Per un futuro sostenibile oggi è necessaria una mentalità diversa.
Sustainable Engineering Solutions
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