Planeetvriendelijke zuivelverwerkingsinstallaties leveren kosten- en energiebesparingen op
07 sep. 2020
Zuivelverwerking is bovenal heel divers, met zijn unieke mix van traditionele praktijken (zoals het rijpen van kaas) gecombineerd met het nieuwste op automatiseringsgebied. En juist die diversiteit maakt deze sector tot zo'n ideale kandidaat om over te gaan op duurzame installatie-oplossingen. Tom Eelen, Head of Sales, Refrigeration Technologies bij GEA Netherlands, legt uit hoe zuivelverwerkingsfaciliteiten geld kunnen besparen en hun ecologische voetafdruk kunnen verkleinen door duurzame oplossingen toe te passen.
Waar zullen we beginnen?
TE: Vaak is de weg naar expansie en ontwikkeling geplaveid met vragen tussen afdelingen en tegenstrijdige eisen – maar als een faciliteit de teams die zich bezighouden met nutsvoorzieningen en processen samen kan laten werken aan een gemeenschappelijk doel (zoals belangrijke kosten- en energiebesparingen), dan kunnen de meest verbazingwekkende omschakelingen worden bereikt. Breng de experts zo vroeg mogelijk in het proces samen, en minder waarschijnlijk wordt het dat er later negatieve gevolgen zullen zijn, omdat de oplossing al in een heel vroeg stadium in lijn kan worden gebracht met de verwachtingen.
Als een zuivelverwerkingsinstallatie een duurzame oplossing wil invoeren of ernaar wil overschakelen, maakt het dan uit of er melk, yoghurt, boter of kaas wordt verwerkt?
TE: Absoluut niet. Het maak niet uit of je verschillende zuivelproducten verwerkt in dezelfde faciliteit of op volkomen gescheiden locaties – het enige verschil is de tijd en temperatuur die nodig is voor elk proces; je moet alleen waarborgen dat je duurzame oplossingen aan deze eisen kunnen voldoen.
In een melkverwerkinginstallatie bijvoorbeeld wordt de vloeistof gewoonlijk gedurende ongeveer 15 seconden gepasteuriseerd op een temperatuur van 72 tot 74 graden Celsius, waarna ze wordt afgekoeld tot 2 graden C voor de opslag. Bij yoghurtverwerking wordt de melk 30 minuten lang verhit tot 85 graden C, of 10 minuten tot 95 graden C, en vervolgens afgekoeld tot 42 graden C om de cultuur te laten groeien. Daarna volgt verdere afkoeling tot de opslagtemperatuur van 4 graden C.
Welke technologie is de drijfveer achter deze duurzamere benadering van zuivelverwerking, en wat kun je zeggen over het rendement op de investering?
TE: In alle gevallen wordt de hitte onttrokken aan het product en op een hogere temperatuur gebracht door middel van een zeer energie-efficiënte warmtepomp. Deze technologie is snel de voorkeursoplossing aan het worden, aan de ene kant vanwege de behoefte aan een koolstofneutrale toekomst en de steeds strengere milieuvoorschriften, aan de andere kant omdat zij zuivel- en andere voedingsmiddelenfabrikanten in staat stelt hun eigen duurzaamheiddoelen te bereiken en bedrijfskosten te verlagen.
Als je een warmtepomp combineert met een koeleenheid, bereik je zowel koeling als verwarming, zodat eenmalig gebruik wordt omgezet in een continue cyclus met een verlaging van de energiekosten met 30 procent of meer. Dat is een aanzienlijke besparing als we bedenken dat in de zuivel- en drankenindustrie tot wel 60 procent van het energieverbruik naar verwarming en koeling gaat. Laten we eerlijk zijn: deze sectoren zijn sterk afhankelijk van enorme koelingen en alles wat gekoeld wordt genereert hitte - en hitte is natuurlijk energie.
Als doelstelling voor een installatie is het behalen van een rendement op de investering (ROI) net zo belangrijk als de duurzaamheid. Dit alles hangt af van een paar essentiële vergelijkingspunten – zoals bijvoorbeeld de gemiddelde energieprijs. Hoe hoger de prijs per eenheid van de energiebronnen voordat de nieuwe oplossing wordt ingevoerd, des te sneller zal een duurzame installatie zijn ROI bereiken.
Zoek de juiste partner om te helpen bij het identificeren van de beste oplossing en de optimale benutting ervan
TE: Een andere cruciale factor voor succes ligt in de combinatie van de keuze van de juiste installatie – en het zo efficiënt mogelijk gebruik ervan – en zelfs daarvóór nog de keuze van de meest ervaren en gespecialiseerde partner om de beste resultaten met die installatie te behalen. Wat is bijvoorbeeld het verschil tussen een zuiger- en schroefcompressor? De ene bereikt de hoogste efficiëntie bij hoge snelheid, de andere bij lage snelheden. Waar kies je voor? Heb je ze allebei nodig? Er kunnen eindeloos veel vragen zijn, maar de juiste mensen bedenken de meest duurzame oplossing die je het snelst een rendement op de investering oplevert.
Zijn deze oplossingen toekomstbestendig?
TE: Behalve de wens van zuivelfabrieken om hun energieverbruik en bedrijfskosten terug te dringen, is het een vaststaand feit dat boilers een bedreigde soort zijn. Emissieverlagingsdoelen zijn strikt en nog tijdens ons leven zal het gebruik van fossiele brandstoffen als gas en olie beslist achterhaald worden. Beperkingen zullen gevolgen hebben voor alle sectoren van de voedingsmiddelenindustrie, ook voor de zuivelverwerking. Denk bijvoorbeeld aan het verbod om water te winnen uit natuurlijke bronnen zoals rivieren. Het mantra "minderen, opnieuw gebruiken, recyclen" wordt steeds sterker. Hier breken nieuwe technologieën door: voor het winnen en opnieuw gebruiken van afvalenergie om de behoefte aan extra energiebronnen en gedateerde apparatuur zoals boilers te reduceren of zelfs overbodig te maken.
Wat kan de verwerkende industrie nog meer doen om de efficiëntie te verbeteren en kosten te reduceren?
TE: Voor duurzame oplossingen is niet altijd nieuwe apparatuur nodig; vaak is het mogelijk om een bestaande installatie te optimaliseren om de bedrijfsefficiëntie te verbeteren terwijl nog steeds wordt voldaan aan productiedoelen. Voor GEA is dit het kernpunt van ons Holistic Engineering Solutions- (NEXUS-) programma. Hiermee worden oplossingen voor processen en nutsvoorzieningen (koeling en verwarming) geïntegreerd en worden zuivelverwerkingsinstallaties geholpen om te begrijpen hoe ze hun energie-impact en bedrijfskosten het beste kunnen verlagen zonder dat dit gevolgen heeft voor het bedrijfsresultaat.
Hier is een fantastisch voorbeeld: Dankzij een overtuigende analyse en een conceptontwerp voor een installatie met gasvrije productie, haalde ons GEA NEXUS-team de gunning voor een volkomen nieuwe mozzarella-productiefaciliteit in Nederland binnen. Ten eerste stelden onze experts een studie van het hele proces op - van de ingrediënten tot en met de uiteindelijke kaas – inclusief een 24-uurs diagram om het energieverbruik te bepalen en alle voor het proces benodigde warmteproductie en koeling in kaart te brengen. Op basis hiervan werkte GEA een concept uit voor een duurzame, geïntegreerde procesoplossing met inbegrip van onze koelsystemen en warmtepomptechnologie. Nu wordt de afvalwarmte van de koelinstallatie hergebruikt en geüpgraded om de behoeften aan warm en heet water in het proces te beantwoorden. Op deze manier wordt tot 80 procent van de warmtevraag gedekt. De besparing op de koolstofvoetafdruk van de installatie bedraagt grofweg 2700 ton per jaar, terwijl ook de uitgaven voor nutsvoorzieningen met ongeveer 30 procent zijn gedaald – een echt win-win resultaat.
