W przyjaznych dla planety zakładach przetwórstwa mlecznego koszty i zużycie energii są niższe
07 września 2020
Przetwórstwo mleczne jest niezwykle różnorodne za sprawą wyjątkowego połączenia tradycyjnych metod, na przykład tych stosowanych w dojrzewaniu serów, oraz najnowszych systemów automatyzacji To właśnie ta swoboda sprawia, że w sektorze można śmiało wprowadzać ekologiczne technologie produkcji. Tom Eelen, dyrektor sprzedaży z działu chłodnictwa w niderlandzkim oddziale GEA, tłumaczy, w jaki sposób mleczarnie mogą oszczędzać pieniądze i ograniczać wpływ na środowisko, stosując zrównoważone rozwiązania.
Od czego zacząć?
TE: Nierzadko droga do ekspansji i rozwoju jest naznaczona szeregiem żądań i sprzecznych wymogów płynących z różnych działów, ale jeśli zakładowe zespoły ds. utrzymania infrastruktury oraz przetwarzania zdołają nawiązać współpracę, by osiągnąć wspólny cel (np. znacznego obniżenia kosztów i energii), możliwa będzie realizacja najbardziej zuchwałych transformacji. Należy jak najszybciej włączyć do procesu specjalistów, by od wczesnych etapów maksymalnie dopasować rozwiązanie do oczekiwań, a tym samym zmniejszyć ryzyko przyszłych niepowodzeń.
Jeśli mleczarnia chce wprowadzić lub przejść na zrównoważone rozwiązanie, to ma znaczenie, czy produkuje mleko, jogurt, masło czy ser?
TE: Nie ma to żadnego znaczenia. Nie ma również żadnego znaczenia, czy różnego typu nabiał jest wytwarzany w jednym zakładzie czy też w zupełnie niezależnych od siebie miejscach. Jedyną różnicę stanowią czas i temperatura wymagane w poszczególnych procesach. Wystarczy więc upewnić się, że nasze zrównoważone rozwiązania spełniają te wymogi.
Dla przykładu, zazwyczaj w typowym zakładzie przetwórstwa mlecznego ciecz jest pasteryzowana w temperaturze od 72 do 74°C przez około 15 sekund, a następnie chłodzona do temperatury 2°C na potrzeby przechowywania. W procesie przetwarzania jogurtu mleko jest podgrzewane do temperatury 85°C przez 30 minut lub 95°C przez 10 minut, a następnie chłodzone do temperatury 42°C, umożliwiającej rozwój kultur bakteryjnych, a wreszcie do temperatury 4°C na potrzeby składowania.
Na jakiej technologii opiera się to bardziej zrównoważone podejście do przetwórstwa mleka i po jakim czasie uzyskuje się zwrot z inwestycji?
TE: W każdym przypadku ciepło wyekstrahowane z produktu jest dodatkowo podgrzewane w wysoce energooszczędnej pompie ciepła. Technologia ta szybko staje się najpopularniejszym rozwiązaniem na rzecz przyszłości opartej na neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla, mających na celu spełnianie coraz bardziej restrykcyjnych regulacji środowiskowych, a jednocześnie pozwalających producentom nabiału oraz innych produktów spożywczych osiągać własne cele z zakresu zrównoważonego rozwoju i zmniejszać koszty operacyjne.
Kiedy pompa ciepła jest połączona z agregatem chłodniczym, możliwe jest jednoczesne chłodzenie i ogrzewanie, co zamienia jednorazowe użycie w cykl ciągły i obniża koszty energii o 30% lub więcej. To znacząca oszczędność, jeśli weźmie się pod uwagę, że w branżach produkcji żywności, nabiału czy napojów i alkoholi 60% zużycia energii przypisuje się ogrzewaniu i chłodzeniu. Powiedzmy to sobie wprost: branże te w ogromnej mierze bazują na potężnych chłodziarkach, a wszystko, co chłodzi, wytwarza ciepło, czyli naturalne źródło energii.
Zwrot z inwestycji połączony ze zrównoważonym rozwojem stanowi cel każdego zakładu. Wszystko to zależy od kilku kluczowych elementów służących do porównania, takich jak średni koszt energii. Im wyższa cena jednostkowa energii przed wprowadzeniem nowego rozwiązania, tym szybciej zrównoważony zakład uzyska zwrot z inwestycji.
Należy znaleźć odpowiedniego partnera, który pomoże określić najlepsze rozwiązanie i podpowie, jak maksymalnie je wykorzystać
TE: Kolejnym kluczowym czynnikiem sukcesu jest połączenie właściwej instalacji – używanej w możliwie wydajny sposób – z (jeszcze ważniejszym) partnerem, który będzie miał największe doświadczenie i wiedzę oraz pomoże maksymalnie wykorzystać potencjał stosowanej technologii. Dla przykładu: jaka jest różnica między sprężarką tłokową a śrubową? Jedna osiąga najwyższą wydajność przy wysokich obrotach, a druga przy niskich. Którą wybierzesz? Czy potrzebujesz obu? Lista pytań nie ma końca, ale odpowiedni specjaliści opracują najlepsze i zrównoważone rozwiązanie, które zapewni najszybszy zwrot z inwestycji.
Czy są to rozwiązania na lata?
TE: Producenci nabiału pragną obniżać zużycie energii oraz koszty robocze, a poza tym nie mogą pomijać faktu, że bojlery to gatunek zagrożony. Cele z zakresu zmniejszania emisji są coraz bardziej wyśrubowane, stosowanie paliw kopalnych, takich jak gaz czy olej, jeszcze za naszego życia stanie się passé. Ograniczenia wpłyną na wszystkie branże przemysłu spożywczego, w tym na przetwórstwo mleczne. Warto uwzględnić na przykład zakaz wydobywania wody z naturalnych cieków, takich jak rzeki. Mantra „redukuj, regeneruj, recyklinguj” jest powtarzana coraz powszechniej. I tu pojawia się pole do popisu dla nowych technologii: pozyskiwanie energii odpadowej i ponowne wykorzystywanie jej do zmniejszania lub wręcz eliminowania zapotrzebowania na dodatkowe źródła energii czy przestarzałe sprzęty, takie jak bojlery.
Co jeszcze mogą robić producenci, by podnosić skuteczność i obniżać koszty?
TE: Zrównoważone rozwiązania nie zawsze dotyczą wyłącznie nowego sprzętu. Często istnieje możliwość zmaksymalizowania potencjału istniejącej instalacji w celu zwiększenia wydajności operacyjnej przy jednoczesnej realizacji celów produkcyjnych. To kluczowy aspekt programu Holistycznych rozwiązań inżynieryjnych (NEXUS) GEA, w którym łączy się rozwiązania z zakresu przetwarzania i utrzymania infrastruktury (chłodzenia i ogrzewania), pomagając zakładom przetwórstwa mlecznego zrozumieć, w jaki sposób najlepiej zmniejszać ślad węglowy i koszty operacyjne bez szkody dla wyników finansowych.
Ten przykład świetnie to ilustruje: Na zamówienie zakładu greenfield produkującego sera mozarella z Niderlandów nasz zespół GEA NEXUS przeprowadził doskonałą analizę oraz opracował projekt nowej instalacji do produkcji wolnej od gazu. Na podstawie analizy całego procesu — od składników po wyprodukowany ser — która objęła stworzenie wykresu zużycia energii w ujęciu dobowym, a także schematu ogrzewania i chłodzenia na wejściu i wyjściu, GEA opracowała propozycję bardziej zrównoważonego i zintegrowanego rozwiązania procesowego, wykorzystując technologię pomp chłodzenia i ciepła GEA. W efekcie ciepło odpadowe z instalacji chłodzenia jest używane ponownie i podnoszone na potrzeby ciepłej i gorącej wody procesowej. W ten sposób 80% popytu na ciepło zaspokaja właśnie wzbogacone ciepło odpadowe. Ślad węglowy zakładu zredukowano o około 2700 ton rocznie, a koszty operacyjne infrastruktury o około 30 procent, co oznacza rzeczywisty sukces.
