Jak SmartParc odmienia zasady produkcji żywności

Na obrzeżach Derby w Wielkiej Brytanii powstaje unikatowy rodzaj fabryki żywności. Rozciągający się na ponad 40 hektarach SmartParc to specjalnie zbudowany park produkcyjny zaprojektowany z myślą o jednej idei: wydajnej, wspólnej i bardziej ekologicznej produkcji żywności, możliwej dzięki temu, że producenci przestają powielać infrastrukturę i zaczynają się nią dzielić.

Produkcja żywności: sektor pod presją

Przemysł spożywczy stoi przed wyzwaniami o bezprecedensowej skali. Inflacja obniża marże w tym i tak już mało rentownym sektorze. Wielu producentów działa w starzejących się obiektach, które są energochłonne i trudno poddają się dekarbonizacji. Jednocześnie klienci, organy regulacyjne oraz inwestorzy domagają się rzeczywistego postępu w kierunku zerowych emisji gazów cieplarnianych.

„Wiele fabryk żywności w Wielkiej Brytanii i całej Europie liczy już ponad 20 lat” — zauważa Phil Lovell, dyrektor operacyjny w SmartParc Europe. „Produkcja jest realizowana w starszych budynkach, które są nieefektywne. Koszty energii są wysokie, procesy podlegają ograniczeniom, a cele zrównoważonego rozwoju jest coraz trudniej osiągnąć”. SmartParc odpowiada na te presje, koncentrując się na całym ekosystemie produkcji żywności.

Koncepcja SmartParc

Pomysł jest prosty, acz potężny: Utworzenie klastra nowoczesnych, specjalnie zaprojektowanych fabryk żywności i centralne zarządzanie kluczowymi usługami. Zamiast powielać aktywa, kluczowa infrastruktura — w tym obszary wytwarzania energii, chłodnictwa i energetyki oraz usługi dystrybucyjne — mają być projektowane w formie systemów współdzielonych. Takie podejście daje korzyści skali, której poszczególni producenci nigdy nie mogliby osiągnąć samodzielnie. Linie produkcyjne są najpierw projektowane, a następnie montowane w budynkach o wysokiej wydajności. Scentralizowane zarządzanie obniża złożoność, podczas gdy bliskość pomiędzy najemcami zmniejsza liczbę kilometrów pokonywanych przez żywność, obniża emisje związane z transportem oraz wydłuża okres przydatności do spożycia.

„Lokalizowanie budynków w obrębie klastrów pozwala ograniczyć ruch ciężarówek oraz ilość odpadów. Firmy mogą nawet, jeśli się na to zdecydują, prowadzić wzajemną sprzedaż na terenie zakładu" — wyjaśnia Lovell. „Wszystkie te środki razem wspierają niższe koszty i budują wiarygodność producentów w zakresie zrównoważonego rozwoju”. Aby jednak SmartParc mógł spełnić swoją obietnicę wydajności, system energetyczny obiektu należałoby ukierunkować ku przyszłości, a nie przeszłości.

Energia na nowo, czyli odzysk ciepła odpadowego

Poprzez współpracę z GEA SmartParc stworzył wspólną sieć energetyczną, w ramach której energia nie jest traktowana jako produkt uboczny lub odpad, lecz przechwytywana, rekalibrowana i redystrybuowana.  Pomaga to najemcom realizować ważne działania na rzecz zerowych emisji bez poświęcania niezawodności lub wydajności.

„SmartParc od samego początku traktował ten projekt w kategoriach zrównoważonego rozwoju” — mówi John Burden, dyrektor ds. sprzedaży rozwiązań w zakresie ogrzewania i chłodnictwa w GEA U.K. — „Zamiast więc oddawać ciepło do środowiska, GEA zaprojektowała dla nich sieć ciepłowniczą, która przechwytuje i udostępnia tę energię w obrębie całego parku”.

Rozwiązanie to polega na przechwytywaniu ciepła generowanego w procesach chłodniczych, przesyłaniu go przez przemysłową amoniakalną pompę ciepła, a następnie magazynowaniu i udostępnianiu najemcom za pośrednictwem ponad 11 kilometrów podziemnych rurociągów. Na tej samej zasadzie działają sieci ciepłownicze, które zaopatrują miasta w energię: W Derby każda podłączona firma może czerpać energię z sieci, nawet jeżeli nie wytworzyła jej sama. W efekcie powstał system zamkniętej pętli, który równoważy potrzeby w zakresie ogrzewania i chłodzenia wielu użytkowników, i to na dużą skalę.

Dlaczego chłodzenie amoniakiem ma znaczenie

Wybór odpowiedniego czynnika chłodniczego miał kluczowe znaczenie. Dla SmartParc oraz GEA amoniak był oczywistym wyborem. „Amoniak jest występującym w naturze, przyjaznym dla środowiska czynnikiem chłodniczym” — wyjaśnia Lovell. „Ma pierwszorzędne właściwości termodynamiczne, dzięki czemu do zapewnienia zarówno chłodzenia, jak i ogrzewania potrzeba znacznie mniej energii w porównaniu z rozwiązaniami alternatywnymi”.

Dla branży, wciąż borykającej się z problemem kosztownych, nieefektywnych oraz szkodliwych dla klimatu fluorowęglowodorów, amoniak jest rozwiązaniem przyszłościowym. W połączeniu z zaawansowaną technologią pomp ciepła, pozwala zmaksymalizować wydajność w SmartParc, a jednocześnie w dużym stopniu zmniejsza emisje.

Inżynieria odpowiadająca na potrzeby złożoności świata

Jednym z wyzwań było zaprojektowanie systemu. Inną kwestią było zapewnienie jego skuteczności w realnych warunkach oraz w kontekście zmiennego popytu i stale rosnącego parku. Utrzymanie wydajności przy częściowym obciążeniu zawsze jest trudne w kontekście dużych przemysłowych systemów energetycznych. W SmartParc popyt zmienia się wraz z porami roku i ewoluuje wraz z pojawianiem się nowych najemców.

„Dzięki wsparciu zespołu inżynierów GEA udało się nam obniżyć obciążenie systemu do zaledwie pięciu procent” — wyjaśnia Lovell. „Ta elastyczność ma niebagatelne znaczenie, zwłaszcza zimą, kiedy zapotrzebowanie na ogrzewanie jest wysokie, ale spada potrzeba chłodzenia”. Osiągnięcie tej równowagi wymaga połączenia technologii sprężarek, ciągłego monitorowania i precyzyjnej kontroli temperatury u wielu użytkowników, a jednocześnie zapewnienia sprawiedliwego podziału kosztów. „To nie było łatwe” — przyznaje Burden. „Jednakże w modelu usług współdzielonych dokładna kontrola jest niezbędna. Każda firma musi działać niezależnie, korzystając przy tym ze wspólnej infrastruktury”.

Partnerstwo, nie tylko projekt

W przypadku SmartParc i GEA współpraca wykracza daleko poza dostawę sprzętu. „Potrzebowaliśmy partnera z głęboką wiedzą inżynieryjną, ale także takiego, który pozostanie z nami i pomoże nam ulepszać i rozwijać system w miarę upływu czasu” — mówi Lovell. To długoterminowe nastawienie było decydujące. SmartParc ma ambicje globalne, a centrum energetyczne zostało zaprojektowane z myślą o rozwoju i adaptacji w miarę postępu technologicznego.

„Potrzebujemy globalnego partnera, który inwestuje w innowacje” — dodaje Lovell. „Technologia, z której będziemy korzystać za dziesięć lat, będzie inna. GEA to rozumie”. Burden się zgadza: „Byliśmy w to zaangażowani od samego początku”. Spojrzeliśmy na system całościowo, a to pomogło nam zbudować zaufanie. To było prawdziwe partnerstwo”.

Engineering for a better world, together

Centrum energetyczne SmartParc już od dwóch lat z powodzeniem dostarcza około pięciu megawatów chłodzenia i 2,5 megawata ogrzewania. Liczby te powinny wzrosnąć ponad dwukrotnie, gdy park zostanie zagospodarowany w całości. Dla najemców korzyści są namacalne: niższe koszty energii, mniejsze emisje i jaśniejsza ścieżka do osiągnięcia celów ESG. Dla SmartParc jest to potwierdzenie śmiałego pomysłu. Dla GEA to żywy przykład tego, jak inżynieria umożliwia zmiany systemowe.

„Takie rozwiązanie jest tańsze, lepsze i zapewnia wiarygodność pod względem zrównoważonego rozwoju” — mówi Lovell. „ I co najważniejsze, służy naszym klientom”. System zyskał zewnętrzne uznanie i zdobywa nagrody, które potwierdzają to, co najemcy już wiedzą: To nie teoretyczny koncept, lecz sprawdzony model.

Podczas gdy przemysł spożywczy poszukuje sposobów na zrównoważone wyżywienie rosnącej populacji, SmartParc pozwala zobaczyć, co jest możliwe, gdy współpraca zastępuje izolację, a inżynierii przyświeca cel. SmartParc i GEA wspólnie redefiniują sposób, w jaki fabryki żywności będą działać w niskoemisyjnej przyszłości. W Derby ta przyszłość już przyszła.