GEA 工程师推动更可持续生产的获益
13 Nov 2023
在效率和更大循环性不可妥协的时代，工程师正在成为推动业务和生产变革的“隐形冠军”。在 GEA，一群广泛而多元化的工程师和技术人员正在努力应对当今时代面临的紧迫挑战 - 气候变化、资源枯竭和消除一切形式的浪费。
现在是周一早上 8 点，GEA 工程师 Felix Ortloff 博士和他的团队已经全神贯注于显示器上显示的图表和数字 - 来自一家水泥厂的实时数据，该水泥厂目前每天排放约 1,000 吨二氧化碳。这不仅仅是解读数据；他们还希望从根本上改变这种情况并帮助缓解全球变暖。Ortloff 从小就在山里徒步旅行和滑雪，他亲眼目睹了气候变化对他心爱的阿尔卑斯山的影响，而且是实时目睹。这促使他学习化学工程，并将其职业生涯奉献给寻找更好、更可持续的做事方式。Ortloff 是 GEA 碳捕获解决方案的高级总监，帮助水泥厂和其他重工业排放者减少释放到大气中的二氧化碳量。
GEA 的碳捕获使命
尽管碳捕获技术已在石油和天然气行业使用了数十年，但对于当今水泥、钢铁、玻璃和化工业等二氧化碳重排放行业来说，它仍然是一个相当新的领域。“在这些难以减排的行业中，越来越多的企业别无选择，只能开始从排放流中去除二氧化碳，但这也意味着对新技术的大量投资，”Ortloff 说。“要经济高效地做到这一点，需要具备针对特定工厂配置量身定制的解决方案，同时还要充分标准化，以确保易于安装和使用。”
Ortloff 认为这些挑战与其说是障碍，不如说是发挥 GEA 优势的机遇。“我们的方法就是消除客户的不确定性，”他解释道。“除了碳捕获设备本身之外，我们的专业知识还包括气体清洗、热能回收和再利用捕获的二氧化碳，这使我们能够创建既适合用途又具有成本效益的端到端二氧化碳减排产品组合。”
GEA 的方法是非常实用，旨在帮助重排放者快速开始碳捕获。“我们的中试设备已经证明，一旦扩大规模，它可以实现 90% 的二氧化碳去除率，但我们也知道，如此大规模的去除对于大多数公司来说是不切实际的，”他说。“通过我们的模块化设计方法，我们使客户能够采取逐步的碳捕获方法。如果水泥厂能够利用可用余热实现 20% 的二氧化碳去除率，那么这是一个重要的进步，并使他们在下一步扩大产能方面处于更有利的地位。”
- GEA 碳捕获解决方案高级总监 Felix Ortloff
“In addition to the carbon capture plant itself, our expertise also includes gas cleaning, heat recovery and re-use of captured CO2, which has allowed us to create an end-to-end CO2 emission reduction portfolio that is both fit for purpose and cost effective.”
Felix Ortloff
Senior Director, Carbon Capture Solutions, GEA
绿色团队
Ortloff 只是 GEA 负责设计设备的众多专家之一，这些设备使高影响力行业更具可持续性。他们共同解决了我们这个时代的一些最关键的问题，但也知道真正的进展取决于对客户具有商业意义的解决方案。他们使气候行动在经济上也是可行的；提供既可满足当今需求还可扩展以满足未来需求的解决方案。他们遵循客户的引导，同时为客户提供新的可能性，使标准化与定制解决方案得到平衡。他们利用长期的工程专业知识，同时利用新技术进行突破。他们的工作可能不会成为头条新闻，但它是基础性的。通过分析每个数据点、调整每个参数、优化或彻底改变每个流程，他们正在为业务与可持续发展密不可分的未来奠定基础。
可持续发展的供热与制冷
Isabel Osterroth 是 GEA 供热与制冷技术部门的高级总监。作为一名工程师，她得出的结论是，如果不采取气候行动，经济和社会将遭受损失。“提高工业流程效率和减少浪费似乎是我可以做出贡献的自然领域。GEA 拥有独特的产品组合，可以将气候相关风险转化为客户的机遇。”她解释道。如今，她领导一个团队开发可持续工程解决方案。他们共同帮助食品、饮料和乳制品行业的公司大幅降低能源消耗。“加热和冷却消耗了工厂全部能耗的 50% 到 90% 之间，”Osterroth 说。“好消息是，工厂可以从生产工艺中回收能源来满足大部分加热需求，在某些情况下甚至可以完全取消用于燃烧化石燃料的锅炉。”
热泵会将其周围（水或生产余热）的温度从低温提升到较高的温度水平。无论是集成到区域供热还是生产工厂中，热泵都是化石燃料供热与制冷系统的重要替代品。图片：GEA
一个恰当的例子：GEA 的创新热泵解决方案最近帮助冰沙制造商 Innocent drinks 在荷兰建造了备受赞誉的碳中和工厂，这是世界上第一家工厂之一。“并非所有客户都希望设计革命性的生产设施。然而，各公司都在制定越来越雄心勃勃的气候目标，”Osterroth 说。“而现在，他们需要解决方案来真正实现这些目标。”对于 Osterroth 来说，了解客户的具体需求和主要痛点是成功解决方案的关键。“我们总是问我们的客户：什么能为您带来真正的价值，我们如何帮助您实现目标？”
与此同时，GEA 广泛的跨学科视角常常能让客户看到新的可能性。“要抓住更具影响力的机遇，打破运营孤岛并进行更大的思考非常重要。在 GEA，我们拥有广泛产品组合的独特优势。通过在流程中尽早整合我们的不同能力，我们可以提供以前无法想象的全面且改变游戏规则的解决方案。”
“工厂可以从生产工艺中回收能源来满足大部分加热需求，在某些情况下甚至可以完全取消用于燃烧化石燃料的锅炉。”
- GEA 供热与制冷技术部门高级总监 Isabel Osterroth
“Factories can recover energy from their production processes to supply the large majority of their heating needs and in some cases completely do away with fossil-fuel burning boilers.”
Isabel Osterroth
Senior Director, GEA Heating & Refrigeration Technologies, GEA
高效乳制品加工
Christian Becker 是 GEA 分离与流动技术部门的产品经理，致力于为乳制品加工行业开发高效的解决方案。Becker 拥有食品技术工程学位并在 GEA 工作了二十多年，他被乳制品行业当今面临的独特挑战和机遇所吸引。“在传统上，乳制品是一个低调、保守的行业，但如今因其在我们这个时代的两个主要问题：粮食安全和气候变化中的作用而备受关注，”他说。“因此，它被迫做出改变，以应对所面临的严峻阻力。”
事实上，整个乳制品价值链都受到了影响：从农民的压力和消费者习惯的改变到乳制品加工公司。他们面临着不断上涨的能源和水成本，以及要求他们投资可持续技术以减少乳制品碳足迹的法规。“在加工方面，我们不断提高核心乳制品设备的能源效率，包括分离机、喷雾干燥器和蒸发器，所有这些设备都有很高的能源需求，”Becker 说。“我们还开发了一种分离机解决方案，与传统冷却方法相比，可将水冷却消耗量减少 99.9%，每台分离机每年可节省超过 130 万升水。”
Becker 指出，GEA 不仅优化工艺设计，还优化机器操作方式。这包括帮助客户识别和利用未开发的效率潜力的数字产品，以及客户只需支付服务费用而无需拥有产品本身的新商业模式。通过一些相同的离心技术，GEA 正在帮助企业抓住新食品的机遇。“我们使客户能够利用需要定制生产方法的乳制品替代品所提供的增长动力，”Becker 说。“简而言之，我们的解决方案正在帮助减少乳制品的足迹。”
“我们开发了一种分离机解决方案，与传统冷却方法相比，可将水冷却消耗量减少 99.9%，每台分离机每年可节省超过 130 万升水。”
- GEA 分离与流动技术部门产品经理 Christian Becker
“We’ve developed a separator solution that reduces water cooling consumption by 99.9% compared to conventional cooling methods, resulting in savings of more than 1.3 million liters of water per year, per separator.”
Christian Becker
Product Manager, Separation & Flow Technologies, GEA
实现替代蛋白质的承诺
帮助推动新食品解决方案发展的是 GEA 液体与粉体技术部门生物反应器产品经理 Daniel Grenov。Grenov 拥有机械工程学位以及可持续商业和商业学位，致力于帮助创建一个更可持续的食品系统。如今，他正致力于推动从植物基来源到细胞培养来源的蛋白质替代品的发展。“最重要的想法是将土地利用和粮食生产脱钩，”他说。“精确发酵和细胞食品生产都提供了实现这一目标的可行方法，并且有可能彻底改变我们的食品系统。”
新食品是 GEA 弥合“新旧”的一个例子 - 利用数十年的食品加工经验帮助企业在替代蛋白质这一令人兴奋的新领域取得突破。“例如，当通过精确发酵生产乳蛋白时，需要通过从培养基制备到灭菌、分离、均质、过滤和喷雾干燥的一系列加工来保持乳清等最终产品的完整性。”Grenov 说。“这些都是 GEA 从开始到结束提供设备和专业知识的领域。”
尽管新食品充满希望，Grenov 强调了一个关键挑战：“即使细胞培养和发酵都可以大幅减少土地的使用，我们也希望在投入方面尽可能接近零消耗，”他说。“为了发挥其作为绿色替代品的潜力，最大限度地减少能源和水的使用至关重要。”果然，GEA 工程师也在寻找这方面的解决方案。“我们致力于创建循环回路来回收水和能源，我们的客户对这些举措反应非常好。”
“最重要的想法是将土地利用和粮食生产脱钩。精确发酵和细胞食品生产都提供了实现这一目标的可行方法，并且有可能彻底改变我们的食品系统。”
- GEA 液体与粉体技术部门生物反应器产品经理 Daniel Grenov
“The big idea is to decouple land use and food production. Precision fermentation and cellular food production both offer viable ways to do this and could potentially revolutionize our food system.”
Daniel Grenov
Product Manager for Bioreactors, Liquid & Powder Technologies, GEA
结合各种学科，共创美好未来
Grenov 对新食品技术的研究、Becker 在乳制品加工技术方面的专业知识、Osterroth 对利用制热和制冷技术的关注以及 Ortloff 在碳捕获方面的工作体现了整个 GEA 的创新和协作，确保了客户在实现可持续发展目标方面取得真正的进展。这是一种多方面的方法，并且已经产生了一些令人印象深刻的数字。2022 年，仅 GEA 的热泵、压缩机和热能回收系统产品组合就帮助客户避免了近 70 万吨二氧化碳当量的排放。这相当于全球约 146,000 人一年的排放量。
“在 GEA，我们有越来越多的部门将我们的工程专业知识集中在打造绿色未来的解决方案上，”Becker 说道。“创新和可持续发展是 GEA 所有人的责任，因为它不仅保障了我们公司的未来，也保障了地球的未来。”或者正如 Ortloff 所说：“我们无法独自应对气候变化。为了子孙后代，我们有共同的责任走到一起，扭转我们现在正在经历的负面趋势。”
