24 de julio de 2024
Transformar la industria de alimentos y bebidas con gran consumo de energía y dependencia de combustibles fósiles, de una fábrica a la vez.
Los sistemas alimentarios mundiales representan más de un tercio de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, y el sector alimentario utiliza el 70 % del suministro mundial de agua dulce.
Con la implementación de regulaciones más estrictas en todo el mundo, el foco está en optimizar la gestión de recursos y reducir las emisiones de carbono. Al mismo tiempo, los consumidores esperan que las empresas de alimentos y bebidas tomen la iniciativa sobre el cambio sostenible.
Para ayudar a la industria a satisfacer estas demandas, un nuevo equipo de especialistas está asesorando a los productores de alimentos y bebidas en el diseño sostenible de fábricas y cómo implementar soluciones de ahorro de energía y agua.
Los clientes quieren fábricas eficientes y bajas en carbono
“Necesitamos que cree un equipo que pueda diseñar y modernizar fábricas de procesamiento de alimentos para que sean más sostenibles”.
Cuando Nicole Uvenbeck recibió una llamada de su gerente en mayo pasado, la tarea fue simple: Establecer equipos que puedan ayudar a las fábricas de procesamiento de alimentos a hacer que sean más eficientes en cuanto a energía y agua, y generar menos desechos. Recientemente, Nicole lanzó el equipo de Soluciones Sostenibles para Fábricas (FSS), el cual dirige.
“Podemos recolectar calor de diferentes fuentes, como aguas residuales o flujos de subproducto”.
“Los métodos de procesamiento tradicionales pueden generar calor residual, uso excesivo del agua y aguas residuales no tratadas”, dice Nicole. “No podemos vivir sin la comida que se procesa y envasa en estas fábricas, pero necesitamos abordar el consumo de energía y agua que les da a estas fábricas una huella medioambiental tan grande”.
Primero, Nicole tuvo que determinar quién y qué se necesitaba para darles a los consumidores lo que querían. “Los consumidores decían: «Queremos que nos digan qué hacer en el nivel de las fábricas para que podamos ser lo más eficientes posible y tener la menor emisión de carbono posible con nuestro uso de la energía y el agua»”, dice.
El equipo elaboró planos técnicos de plantas y equipos que se centraron en tres áreas: energía, agua y limpieza en el sitio (CIP), donde se limpia el interior de los tanques y equipos de procesos sin desmontarlos. Luego, era hora de definir la cartera de soluciones.
Llenar la cartera con los productos perfectos
Para elegir las mejores soluciones, tuvieron que mapear las necesidades de la fábrica e identificar las brechas que hubiera. Esto incluía observar diferentes tecnologías y entrevistar a las personas para comprender lo que se había hecho antes.
“La transición a la energía renovable tiene mucho sentido”, dice Nicole. “Para ahorrar agua y mejorar la CIP, el monitoreo basado en condiciones resultó ser el ajuste perfecto porque nos permite limpiar cuando es necesario en lugar de realizar una limpieza basada en el tiempo”.
“Para aprovechar al máximo una bomba de calor, puede colocarla en un lugar donde pueda aprovechar otros flujos de calor de desechos en la planta”.
El equipo también se reunió con empresas emergentes en diversas etapas de desarrollo para encontrar nuevas soluciones que puedan redefinir la sostenibilidad en las fábricas. Una tecnología fue un éxito inmediato: la bomba de calor.
Recuperación de energía con bombas de calor
Las bombas de calor tienen sentido para muchos procesos diferentes en las fábricas de procesamiento de alimentos con su capacidad para procesar el calor de desechos a fin de utilizarlo en otros lugares de la fábrica. Una de las mayores oportunidades en este momento es integrarlas en el negocio de polvos.
“El secado durante la producción de polvo requiere mucha energía. Con las bombas de calor, podemos recuperar y reutilizar mucho calor de producción y ahorrar energía”, dice Nicole.
Las primeras pruebas indican que la tecnología de las bombas de calor, cuando se combina con energía renovable, puede desempeñar un papel fundamental en el aumento de la eficacia energética de las fábricas. Y hay muchas áreas con potencial sin explotar.
“Podemos recolectar calor de diferentes fuentes”, dice Nicole. “Posiblemente podríamos tomar el calor de las aguas residuales o de los flujos de subproducto”.
Aumentar el ahorro de energía con un enfoque completo a nivel de planta
Pero las bombas de calor también desafían la forma convencional de hacer las cosas en ciertos procesos. Con los lácteos y las bebidas de origen vegetal, como la leche de soja y la bebida de avena, por ejemplo, a menudo se utilizan tratamientos directos a alta temperatura (UHT) en lugar de tratamientos indirectos con UHT.
“Durante el proceso directo de UHT, se produce vapor, que consume mucha energía. Al integrar una bomba de calor de alta elevación en la línea de procesos, podemos reducir la cantidad de energía primaria utilizada al reutilizar el calor de los desechos y convertirlo en vapor”, dice Nicole.
“Muchas empresas quieren reducir su huella, pero los negocios deben ser rentables, por lo que tenemos que probar que nuestras soluciones son rentables, sin importar la fuente de energía”.
Las bombas de calor utilizadas para el tratamiento directo de la UHT son enormes e, idealmente, se instalan para funcionar continuamente. Esto va en contra del tratamiento directo tradicional de UHT, que dura alrededor de 8 horas, después de lo cual se inicia el proceso de limpieza.
“Para aprovechar al máximo la bomba de calor, puede colocarla en un lugar donde no solo se utilice para el tratamiento directo de la UHT”, dice Nicole. “De esa manera, puede aprovechar otros flujos de calor de desechos en la fábrica, y puede aumentar sus ahorros de la línea a la planta”.
Construir la línea basada en las mejores prácticas mientras se venden soluciones únicas
Para determinar el mejor uso de soluciones como bombas de calor, FSS trabaja estrechamente con los diferentes expertos de la compañía.
“Hemos trabajado estrechamente con nuestros colegas que diseñan líneas de queso, por ejemplo, para descubrir cómo crear una línea de mejores prácticas donde la bomba de calor esté integrada”, dice Nicole.
Pero no pueden esperar hasta que todo esté perfectamente en su lugar, por lo que el equipo está trabajando en dos vías: una con los flujos de negocios y la otra en el mercado, donde se trata de actuar ahora y ofrecer lo que hay en la cartera.
“Tener líneas definidas basadas en las mejores prácticas es un buen comienzo. El siguiente paso es llevar las cosas a un nivel de fábrica solidificado”, dice Nicole.
El éxito de algunas soluciones depende de la madurez y la geografía
El enfoque a futuro del equipo significa que algunas empresas emergentes con las que trabajan aún necesitan realizar evaluaciones o pruebas piloto durante otro año.
“A veces, solo tenemos que esperar, sin importar lo emocionante que pueda ser el producto”, dice Nicole. “Esa es una de las partes más difíciles para mí porque solo quiero poner a disposición nuestra oferta”.
Y no son solo las soluciones las que tienen que ponerse al día. Algunas regiones están encaminadas hacia la energía renovable, mientras que otras aún subvencionan los combustibles fósiles.
“Muchas empresas quieren reducir su huella, pero los negocios deben ser rentables, por lo que tenemos que probar que nuestras soluciones son rentables, sin importar la fuente de energía”, dice Nicole.steam”, dice Nicole.
“No podemos vivir sin la comida que se procesa y envasa en estas fábricas, pero necesitamos abordar el consumo de energía y agua que les da a estas fábricas una huella medioambiental tan grande”.
Lo mismo sucede con el agua, explica Nicole. “Depende mucho de dónde está el agua. En algunas regiones, es barata y abundante. En otras, se está volviendo cada vez más escasa y, en esos casos, hay más interés en nuestras soluciones”.
Desde una llamada telefónica hasta un futuro de fábricas en perfecto flujo
El equipo ya ha trabajado con más regiones de las que Nicole había anticipado, y todos los diferentes clientes tienen desafíos diferentes y únicos.
“Recientemente nos reunimos con un cliente en Sudáfrica y vi cómo la escasez de agua y los cortes de energía son un gran desafío allí”, dice Nicole. “No hay una infraestructura eléctrica confiable de la que depender, por lo que necesitamos respaldos para alimentar las bombas de calor, y debemos ser aún más conscientes del uso del agua”.
Al reflexionar sobre su recorrido desde la llamada telefónica que comenzó todo, Nicole está orgullosa, pero solo por un momento antes de estar lista para el próximo proyecto.
“Todos los proyectos tienen diferentes desafíos y oportunidades, y me entusiasma aceptarlos”, dice. “Solo estamos raspando las superficies, pero parece que estamos delineando el plano para un sector de procesamiento de alimentos más sostenible con todos los clientes nuevos”.
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