Peynir üretiminde enerji kullanımına bir SEnS-ible yaklaşımı
11 Apr 2023
Mozzarella! Nispeten düşük yağ ve kalori oranına sahip dünyanın en popüler peynirlerinden birisidir ve bu sebepten ötürü diğer birçok peynir çeşidinden daha sağlıklı bir seçenektir. Mükemmel ızgara ve pişme özellikleri sayesinde, dünyanın dört bir köşesinde tüketilen pizza, makarna yemekleri ve unlu mamullerin can simidi olmuştur. Mozarella ayrıca Lactobacillus casei ve Lactobacillus fermentum bakterileri gibi değerli probiyotikler içermektedir. Nasıl sevmeyelim?
Böyle leziz bir pizzanın tadını çıkarırken, bilinmeyen bir yerde bu lezzetin altında yatan ağız sulandırıcı peynir sosunu yaratmakla sorumlu bir fabrika ve tutkulu bir uzman ekibin olduğunu unutmak normaldir. Üstün kaliteli peynir ve süt ürünleri üreten bir üretici pizza pazarına yönelik mozzarella üretimi için Kuzey Avrupa'da özel olarak tasarlanmış ve bünyesinde son teknolojileri barındıran modern bir tesis inşa ederken, tasarım aşamasında GEA’nın emsalsiz Sürdürülebilir Enerji Çözümleri (SEnS) devreye sokulmuştur. Bu karar, gıda işleyicisinin verimi artırmanın yanı sıra enerji ayak izini ve işletme maliyetlerini azaltmasına yardımcı olmak için özellikle alındı.
GEA, süt ürünleri endüstrisine yönelik teknoloji çözümlerinde en önde yer almaktadır. İşleme, ısı üretimi ve soğutma, enerji maliyetlerinin yaklaşık %60’ına ve hatta bazı durumlarda daha fazlasına karşılık gelmektedir; dolayısıyla bu maliyetlerin azaltılması peynir üreticileri için önemli bir faktördür.
Kazanlardaki buhar tükeniyor
SEnS bütünsel yaklaşımı, proses ve yardımcı tesislerin entegrasyonunda devrim yaratıyor. Peynir fabrikası için enerji tasarruflu soğutma ve ısıtma çözümlerinin uygulamaya konması, şirketin bir gaz kazanı kullanımını terk etmesini, buhardan sıcak suya geçmesini ve böylece CO2 emisyonlarını azaltmasını sağladı. GEA Isıtma & Soğutma Satış Müdürü Peter Kuiper, başlangıç noktasının oldukça basit olduğundan bahsediyor: “Sütü mozzarellaya mümkün olan en sürdürülebilir ve verimli şekilde nasıl dönüştürebiliriz?”
“Bu, proses gereksinimleri ile ısıtma ve soğutma gereklilikleri arasında tamamen akıllı bir entegrasyonla ilgili. Bu bütünsel görüşün benimsenmesi, en başından itibaren planlara bir eklenti tipi bir ısı pompası dahil etme kararının alınmasını sağladı. Bu pompa, soğutma işleminden açığa çıkan ısıyı 90 °C’lik sıcak suya dönüştürür; bu da minimum 76°C ürün sıcaklığında gerçekleşen pastörizasyon için fazlasıyla yeterli. Herhangi bir yiyecek veya içecek fabrikası, ısı pompaları kullanımından istifade edebilir.” - Peter Kuiper, GEA Isıtma ve Soğutma Satış Müdürü
- Peter Kuiper, GEA Isıtma ve Soğutma Satış Müdürü
En yüksek ısı taleplerinden bazıları, ürünleri pastörize etmek için (pastörizasyonun ardından bir soğutma tesisi tarafından tekrar soğutulurlar) kazanların kullanıldığı proseslerden gelmektedir. Sonuç, muazzam bir enerji israfı olarak karşımıza çıkabilmektedir. SEnS ekibimiz, böyle bir durumda atık ısının, ısı pompaları kullanılarak döngüsel bir şekilde proseste yeniden kullanılabileceğini ve ileri-dönüştürülebileceğini ve böylece eski buhar üretme kazanının lüzumsuz kalacağı konusunda müşterimizi bilgilendirdi.
Düzinelercesini peynir fabrikalarına ve diğer birçok endüstriye başarıyla kuran Peter Kuiper’in ekibi, bu buzlu-su tesislerinin kurulumunda son derece ustadır. İki mühendis ekibi, en iyi uygulama ve uzmanlık paylaşımı yaparak birlikte çalıştı. Hiçbir yüklenici firma veya başka aracılar sürece dahil olmadığından, iletişim gayet açıktı ve planlar zaman kaybedilmeden uygulamaya konuldu.
“Hem soğutma hem de proses mühendisliği konusunda deneyim sahibi bir tedarikçi arzuluyorlardı ve elbette bu noktada biz devreye girdik. Danışmanlarla da (sıkça) çalışabiliyor olmamızın yanı sıra tüm uzmanlarımızı tek bir çatı altında bir araya getirdik; müşterinin kendi ekibiyle doğrudan temasta olmak bu noktada son derece faydalıydı çünkü bu şekilde işbirliği yapabilir, birlikte inovasyonlar geliştirebilir ve en iyi sonuca ulaşabilirdik.” - Peter Kuiper, GEA Isıtma ve Soğutma Satış Müdürü
- Peter Kuiper, GEA Isıtma ve Soğutma Satış Müdürü
Enerji kullanımına bir SEnS-ible yaklaşımı
Entegre soğutma ve ısıtma tesisimizde, her biri 2,5 megawatt kapasiteli birçok soğutma kompresörü ve iki ısı pompası bulunmakta. Sütün 4°C’ye kadar soğutulmasından elde edilen ısı, pastörizasyon işleminde tekrar kullanılmaktadır.
Sürdürülebilirliğe ve enerji verimliliğine yatırım yapmanın büyük avantaj sağladığı gayet açıktır. Bununla birlikte ortaklar, üretim prosesine ve enerji gereksinimlerine bütünsel bir yaklaşımı benimsemeye istekli olmalıdır. Elbette, bir şirket hangi yatırımın en hızlı getiri sağladığını her zaman tartıp değerlendirmelidir, fakat SEnS desteğiyle bir tesis, enerji verimliliği, CO2 emisyonu ve toplam sahip olma maliyeti dikkate alınarak mümkün olan en iyi şekilde kurulabilir.
Fosil yakıtla çalışan bir kazandan ısı pompalarına geçiş yapmak, peynir üretiminde atık ısının verimli bir şekilde kullanılması anlamına gelmektedir. Mevcut enerji fiyatlarının artmasıyla birlikte, karşılığını alma süresi her zamankinden daha hızlı olmalıdır, hatta bazen tesisin kurulumu için gereken süreden bile daha hızlı olmalıdır!
Sürdürülebilir çözümler
SEnS, süt ürünleri endüstrisine yönelik sürdürülebilirliğe üç aşamalı bir yaklaşım sunmaktadır: enerji, su ve kalıntı akışlarının azaltılması, yeniden kullanılması ve ileri-dönüştürülmesi. Birincisi, pompalar ve kompresörler için frekans tahrikli IE4 motorlar, direkt tahrikli santrifüjler gibi en yüksek verimliliğe sahip ekipmanları kullanmak ve hem soğuk hem de sıcak tarafta gerekli sıcaklıkları yeniden gözden geçirerek enerji kullanımını en aza indirmek amacıyla süreçleri optimize etmektir.
İkinci aşama, mümkün olduğunca çok sayıda sıcak ve soğuk akışı doğrudan birbirine karşı basamaklandırarak enerjiyi yeniden kullanmaktır. Örneğin, peynir yapımı sırasında peynir altı suyunda oluşan ısı, pastörizasyon öncesinde çiğ süte ön ısıtma uygulamak için kullanılabilir. Yeniden kullanılacak bir diğer büyük enerji akışı da, soğutma tesisinden salınan ve eskiden atmosfere salınarak kaybolan ısıdır.
İleri dönüştürme, soğutma tesisinden gelen yeniden kullanılabilir ısıyı 35°C seviyesinden 90°C seviyelerine çıkarmaktır, böylece üretim prosesinde daha yüksek bir sıcaklık seviyesinde tekrar uygulanabilir. Bu, bir ısı pompasının mükemmel uygunlukta olduğu bir iştir.
Gıda işleme uygulamalarının büyük çoğunluğu, prosesin bir noktasında soğutmaya ihtiyaç duyarken, aynı zamanda yıkama ve Yerinde Temizlik (CIP) gibi faaliyetler için de önemli ısı gereksinimi duyarlar. Atık enerjinin yeniden kullanımı ve ileri-dönüştürülmesi, çoğu durumda kullanımından tamamen vazgeçmenin mümkün olduğu bir kazan gibi başka kaynakların ısı gereksinimini azaltır ve böylece tüm tesisin verimliliği ve sürdürülebilirliği iyileştirilmiş olur.
İklim dostu amonyak
Florlu gazların (F-gazları) kullanımına kademeli olarak son verilmesine yönelik çevresel hedeflere ulaşmaya ve atmosferimize pompalanan emisyonların azaltılmasına yardımcı olması amacıyla, özellikle amonyak gibi doğal soğutucular baz alınarak tasarlanmış teknoloji çözümlerinde lider konumda yer almaktayız.
Isıtma ve soğutma çözümlerimiz, şirketlerin sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik (Kyoto Protokolü) ve F-Gazlarının kullanımını sonlandırarak ozon tabakasını korumaya yönelik (Montreal Protokolü) daha zorlu soğutucu gaz yönetmeliklerine uygunluk sağlamak için doğal soğutucu akışkanlara geçmelerine yardımcı olmaktadır. Amonyak, kullanımı kısıtlanan veya kademeli olarak sonlandırılanların yerine kolay ve hızlı bir şekilde geçebilen doğal bir soğutucu akışkandır. Yaklaşık 150 yıldır hayatımızda yer alan, ancak aynı zamanda çok da modern bir çözümdür.
Amonyağın bir diğer büyük avantajı da termodinamik özellikleri sayesinde hem düşük maliyetli soğutma hem de ısıtma için kullanılabilmesidir. Amonyakla çalışan bir sistem tipik olarak 20 yıl veya daha uzun ömürlü olacaktır, dolayısıyla uzun ömürlülük diye bir sorunu yoktur. Amonyak, materyal olarak da çok sürdürülebilir bir çözümdür.
İşbirliği anahtar faktördür
Kendini kanıtlanmış soğutma ve ısıtma teknolojimiz, eksi 45 derece ile endüstrinin en yüksek değeri olan 95 derece arasındaki geniş bir uygulama yelpazesine (bir süt ürünleri tesisinde pastörizasyon işlemi için idealdir) uyum sağlayacak kadar sağlam yenilikçi çözümler sağlayacak şekilde özelleştirilebilmektedir. GEA’nın buzlu-su tesisleri, peynir, süt tozu, keçi sütü tozu, yoğurt, dondurma ve daha birçok farklı uygulamayı kapsamaktadır.
Esasen her türlü yiyecek veya içecek fabrikası, bir ısı pompası kurarak enerji maliyetlerini azaltabilir. Peter Kuiper’in de dediği gibi: "Fabrikalar, bir sprey kurutucu veya pastörizatör ünitesine sahipse ve onlara muazzam bir işletme maliyeti tasarrufu sağlayan ısı pompasını sunuyorsak soğutmaya her zaman ihtiyaç duyarlar. Bunu enerji kaynaklarını basamaklandırarak ve yeniden kullanarak döngüsel bir süreç haline getiriyoruz.
“GEA, sadece süt ürünlerinde değil, genel olarak yiyecek ve içecek endüstrilerinde faaliyet gösteren birçok mevcut müşterisiyle çok yakın çalışmaktadır. Fakat, emisyonları azaltmak, kısa ve uzun vadede paradan tasarruf etmek için buhardan sıcak suya geçiş yapması ve bu enerji tasarruflu ısı pompası teknolojisini kullanması gereken halen daha binlerce fabrika potansiyeli mevcuttur.”
Amacımız, müşterilerle işbirliği yapmak ve onlara daha döngüsel bir ekonomi inşa etmek için birlikte nasıl çalışabileceğimiz konusunda tavsiyelerde bulunmaktır. Üretim prosesinde enerjiyi yeniden kullanabilmek ve basamaklandırabilmek, daha iyi bir dünya inşa etmek için gitmemiz gereken harika bir yoldur. Sürdürülebilir bir gelecek, bugün farklı bir düşünce tarzını gerektirmektedir.
Sürdürülebilir Mühendislik Çözümleri
