Засухи стали обычным явлением по всей Европе, и они уже не ограничиваются только южными регионами. Доступность воды во все большей степени определяет выбор места размещения промышленных предприятий, при этом ее ценность зависит от местных условий. Существует множество технологических путей повышения эффективности использования воды в промышленных процессах, при этом ключевыми факторами также являются местоположение, потребности в энергии и другие факторы.
Вода является удивительно дешевым ресурсом, пока она доступна. На протяжении десятилетий большая часть европейской промышленности относилась к надежному водоснабжению как и к любому другому элементу базовой инфраструктуры — необходимому, но в значительной степени воспринимаемому как нечто само собой разумеющееся.
Эта ситуация изменилась. Вода уже не является абстрактной экологической проблемой — именно ее наличие определяет, где компании строят свои предприятия. Цифры подтверждают, что одних только природоохранных мер будет недостаточно для решения этой проблемы. По данным Европейского агентства по окружающей среде (ЕАОС), объем забора пресной воды в странах ЕС сократился на 14 процентов в период с 2000 по 2023 год. Тем не менее площадь территорий, страдающих от нехватки воды, с 2010 года не уменьшилась — ситуация ухудшилась, поскольку повышение температуры приводит к повышению интенсивности испарения, а осадки становятся менее предсказуемыми.
В настоящее время вода является важнейшим элементом инфраструктуры — она определяет выбор места расположения и влияет на конкурентоспособность. При ее дефиците производство становится более сложным. Если требуется глубокая очистка или водоотведение, расходы возрастают. А когда муниципальная инфраструктура достигает пределов своих возможностей, расплачиваться приходится не только предприятию, но и жителям этого района.
В 2023 году 28 процентов территории ЕС и 32 процента его населения в течение как минимум одного квартала испытывали нехватку воды. Долговременный средний сезонный дефицит воды затрагивает около 30 процентов территории ЕС и одну треть его населения. И это не ограничивается только Альпами.

Один ресурс, разные реальности
При этом статистические данные показывают, почему единое европейское — не говоря уже о глобальном — решение проблемы нехватки воды не является выходом из ситуации. Литр воды имеет разную экономическую ценность в Андалусии в Испании и в Дании, где количество осадков больше. Аналогичным образом требования к качеству воды и гигиене производителей продуктов питания отличаются от требований, предъявляемых к химическому или горнодобывающему предприятию. При этом муниципалитеты рассматривают водоснабжение иначе, чем промышленные предприятия, хотя и те, и другие пользуются одной и той же инфраструктурой.
Эти различия определяют повседневную деятельность каждой отрасли экономики. Но если рассматривать различные отрасли экономики в целом, складывается иная картина: многие этапы базового технологического процесса одинаковы, даже если условия обеспечения их выполнения различаются: воду необходимо сепарировать, очищать, измерять, регенерировать или повторно использовать. Именно в этом заключается сила компании GEA — в сотрудничестве с клиентами из самых разных отраслей и в переносе проверенных стратегий и знаний технологических процессов из одной сферы в другую.
Д-р Стефан Пекорони (Stefan Pecoroni), вице-президент по вопросам устойчивого развития, технологий производственных процессов и инноваций бизнес-направления «Сепарация» компании GEA, предлагает производителям задать себе два ключевых вопроса. Первый вопрос: в чем заключается конкретная проблема с водоснабжением на данном предприятии? Это нехватка, стоимость, очистка сточных вод, нормативно-правовое регулирование или энергопотребление? Второй вопрос: где именно наши действия могут принести наибольший эффект?

Экономить воду без учета энергетического баланса — все равно что лететь вслепую
Для повторного использования воды требуется ее перекачка, очистка, фильтрация или подготовка, а значит, и энергия. Чем больше компаний переходят на системы замкнутого цикла, тем важнее становится оценивать инвестиции в водосберегающие технологии с учетом энергопотребления, эксплуатационных требований, выбросов CO₂, затрат, рисков и нормативных требований, применимых к конкретной отрасли и месту расположения.
Там, где вода является дефицитным ресурсом или стоит дорого, этот баланс, естественно, может склоняться в пользу повторного использования. В других случаях более актуальным вопросом является не то, какая технология позволяет сэкономить больше всего воды, а то, какое решение обеспечивает наибольшую долгосрочную выгоду в конкретных местных условиях.
«Экономия воды никогда не бывает бесплатной. Если вы хотите замкнуть циклы, необходимо учитывать энергопотребление, эксплуатационные затраты и выбросы CO₂».
Д-р Стефан Пекорони (Stefan Pecoroni)
Вице-президент вице-президент по вопросам устойчивого развития, технологий производственных процессов и инноваций бизнес-направления «Сепарация», подразделение Pure Flow Processing, компания GEA
От благих намерений к реальности производства
Эффективность стратегии или технологии экономии воды редко является главным препятствием. Существует множество пилотных проектов. Настоящая сложность заключается в создании нового отраслевого стандарта на основании успешных испытаний. Фактически, расширение масштабов — это скорее управленческая задача, чем техническая проблема.
Ответы на эти три вопроса определяют возможность успешного масштабирования пилотного проекта
Оправдывает ли себя данный проект с экономической точки зрения, если в общую стоимость владения включить расходы на водоснабжение, водоотведение, энергоснабжение, техническое обслуживание и эксплуатацию?
Можно ли измерить объем водопотребления и последствия сделанных изменений?
Будет ли решение обеспечивать стабильную работу, не вызывая сбоев в производстве и не требуя постоянной поддержки со стороны специалистов?
В молочной отрасли и в производстве напитков потребление воды, очистка и сточные воды уже давно используются для повышения эффективности, но результаты значительно различаются.
Два молочных производства достигли своей цели по существенному сокращению потребления воды благодаря расчетам на основании их конкретной ситуации и потребностях: предприятие SalzburgMilch добилось этого благодаря анализу совокупных затрат на пресную воду и очистку сточных вод, а предприятие Ammerland Dairy — путем оптимизации существующего технологического процесса. В обоих случаях экономия средств также вносит непосредственный вклад в достижение целей предприятий в области устойчивого развития.

SalzburgMilch
На предприятии SalzburgMilch водосберегающая установка с центрифугой GEA обеспечивает экономию около 1,26 млн литров воды в год на каждую установленную единицу оборудования. В расчетах инвестиций были учтены затраты как на питьевую воду, так и на сточные воды, что позволило определить срок окупаемости примерно в три года.
«Перспективы с самого начала выглядели многообещающе», — говорит Александр Нидермюллер (Alexander Niedermüller), руководитель отдела технического обслуживания предприятия SalzburgMilch. После монтажа первой установки молочное предприятие заказало еще три единицы. В совокупности эти меры должны обеспечить экономию более пяти миллионов литров воды в год.

Молочное предприятие Ammerland
На предприятии Molkerei Ammerland удалось добиться экономии воды без установки нового оборудования. Вместо этого существующий процесс очистки мембран был оптимизирован с помощью цифрового решения — системы безразборной мойки и ополаскивания GEA Smart Filtration CIP and Flush. Система регулирует количество энергии, подаваемой на насосы, с помощью импульсного режима работы и контролирует качество воды в процессе очистки, завершая процесс сразу после удаления всех чистящих средств. Это позволяет сократить потребление воды на 48% и потребление электроэнергии во время очистки на 77%. Благодаря ежегодной экономии в размере около 180 000 евро инвестиции окупятся менее чем за два года.
«Результаты намного превзошли наши ожидания», — говорит Армин Тьярдс (Armin Tjards), руководитель производства на молочном предприятии Molkerei Ammerland.
Чему одна отрасль может поучиться у другой
В 2022 году немецкая обрабатывающая промышленность потребляла в общей сложности 5,15 млрд кубометров воды. Только на долю химической промышленности пришлось 3,08 млрд кубометров. Эти цифры отражают масштабы водопотребления, а также различия в объемах водопотребления по отраслям.
Наибольший эффект достигается, когда передовой опыт внедряется на всех отраслевых предприятиях. И тем не менее фрагментарный подход к вопросу экономии воды по-прежнему остается нормой.

Молочные производства и пивоваренные заводы, как правило, уделяют пристальное внимание циклам водооборота, очистке, повторному использованию воды и поиску способов сокращения водопотребления. Экономическое и рыночное давление требуют большего количества инноваций для достижения еще более значимого эффекта.
В других отраслях ситуация обстоит иначе. В химической промышленности вода используется в больших количествах в качестве технологической и охлаждающей среды. В фармацевтической отрасли требования к чистоте, безопасности и остатки активных ингредиентов могут затруднять повторное использование. В горнодобывающей промышленности сточные воды могут стать «двойным» ресурсом, если вместе с регенерацией воды удается извлекать ценное сырье. В свою очередь, управление водой для коммунальных нужд не направлено на оптимизацию отдельных производственных линий, а нацелено на обеспечение водоснабжения и водоотведения для целых регионов.
Несмотря на эти различия, все они включают в себя общие основные этапы процесса: сепарирование, очистку, водоподготовку, измерение и замыкание контуров. Что подвержено колебаниям: потоки материалов, требования к качеству, нормативные требования и напряженная экономическая обстановка. Например, опыт в области очистки и повторного использования, накопленный в пищевой промышленности, можно применять в фармацевтических процессах, если это допустимо согласно требованиям к чистоте. Кроме того, технологии очистки, позволяющие регенерировать воду и сырье в горнодобывающей промышленности, актуальны и для химической промышленности, где требуются аналогичные процессы сепарации.
Компания GEA работает в этой сфере, используя свой опыт в области технологий сепарации, очистки и переработки в молочной, пивоваренной, химической, фармацевтической и горнодобывающей отраслях экономики.
«То, что является стандартом в одной отрасли, может быть неизвестно в другой. Именно поэтому инновации, основанные на передаче знаний, имеют такое большое значение».
Д-р Стефан Пекорони (Stefan Pecoroni)
Вице-президент вице-президент по вопросам устойчивого развития, технологий производственных процессов и инноваций бизнес-направления «Сепарация», подразделение Pure Flow Processing, компания GEA
«Водосберегающая» промышленность не подразумевает полного отказа от использования.
Евросоюз прямо связал безопасность водоснабжения с конкурентоспособностью и устойчивостью промышленной сферы. К 2030 году планируется повысить эффективность использования водных ресурсов по всей Европе как минимум на десять процентов.
Для промышленности это не означает, что нужно любой ценой использовать как можно меньше воды. Это означает понимание того, где требуется вода, какого качества она должна быть, как ее можно добывать, и сохраняется ли при этом общий баланс между водными ресурсами, энергией, инфраструктурой и местными условиями.
Ведь, в конечном счете, эффективное использование воды — это не стремление к минимальному количеству потребления в литрах. Речь идет об использовании необходимого количества воды в нужном месте, что приносит максимальную пользу для бизнеса, окружающей среды и сообществ, совместно использующих этот ресурс.
