Cinq étapes pour réduire la consommation d'énergie dans la production des produits alimentaires et des boissons
La consommation d'énergie et les émissions de gaz à effet de serre associées se classent parmi les principales questions de durabilité environnementale ayant un impact sur les fabricants de produits alimentaires et de boissons à l'échelle mondiale.1Les experts reconnaissent qu'il s'agit d'un défi complexe et multipartite qui nécessite une réponse multidimensionnelle, notamment une meilleure surveillance de l'énergie, une consommation réduite, une meilleure efficacité opérationnelle et une dépendance réduite aux combustibles fossiles.
Une bonne façon de vous préparer à votre parcours d’optimisation énergétique est d’évaluer l’état actuel de vos opérations et de découvrir quels domaines offrent le plus grand potentiel d’économies. Une évaluation du développement durable fournit une compréhension claire de votre équipement et de vos processus, ainsi qu’une base de référence à partir de laquelle les améliorer. En travaillant ensemble, nous pouvons ensuite identifier vos processus les plus énergivores et vos inefficacités, et suggérer des solutions sur mesure.
Voici cinq étapes pratiques pour réduire la consommation d'énergie dans vos opérations agroalimentaires.
Répondre à la consommation d'énergie ne consiste pas seulement à réaliser des économies immédiates, mais aussi à favoriser le développement durable et la résilience sur le long terme dans vos opérations. Nous exploitons les dernières technologies pour améliorer l’efficacité des ressources et générer des économies supplémentaires.
Les séparateurs, largement utilisés dans la fabrication des aliments et des boissons, sont un domaine dans lequel les nouvelles technologies contribuent à réduire la consommation d'énergie. Grâce à la combinaison d’AirTight et de notre technologie brevetée Encapt, notre dernière génération de séparateurs utilise jusqu’à 40 % d’énergie en moins par rapport à leurs homologues semi-ouverts traditionnels.2Ces économies sont réalisées grâce à une combinaison de traitement doux du produit (éliminant le risque d’apport en oxygène) et d’utilisation de pompes efficaces.
L'intégration de technologies innovantes dans nos lignes de traitement des meilleures pratiques contribue également à réduire l'utilisation d'énergie. En nous concentrant sur l’efficacité énergétique au niveau de la ligne plutôt que sur les équipements individuels, nous nous assurons que tous les composants fonctionnent en synergie, ce qui permet de réaliser de plus grandes économies globales et d’optimiser les performances. Dans ces lignes préconfigurées, chaque module a été sélectionné pour sa contribution à l’efficacité globale de la ligne.
Par exemple, notre ligne recommandée de lait pour yaourt avec technologie OneStep regroupe plusieurs étapes de traitement : séparation, standardisation, mélange et traitement thermique Avec moins d’équipements à utiliser, votre consommation d’eau est réduite jusqu’à 49 %, votre consommation d’électricité jusqu’à 41 % et votre énergie thermique jusqu’à 16 %. Cela se traduit par une réduction de 25 % de votre empreinte carbone par rapport aux solutions conventionnelles.
Pour des opérations d’emballage plus économes en énergie, le Tetra Pak® E3/Speed Hyper utilise la technologie eBeam au lieu des méthodes traditionnelles de stérilisation des matériaux d’emballage. Cela élimine presque le besoin de produits chimiques (réduction de 99 %), et puisqu'il n'est pas nécessaire de préchauffer, chauffer et sécher l'H2O2, cela réduit la consommation d'énergie d'environ un tiers.4
Capturer et réutiliser l'énergie consommée est un autre bon moyen de réduire la consommation d'énergie dans vos opérations. De nombreux processus génèrent un excès de chaleur, qui, s’il n’est pas utilisé, peut entraîner des pertes d’énergie. En capturant et en réutilisant cette chaleur, vous pouvez réduire votre consommation d'énergie globale ainsi que vos coûts.
Les échangeurs de chaleur sont un bon exemple d’équipement pour récupérer la chaleur résiduelle à partir de processus tels que la pasteurisation, la cuisson et la réfrigération. Par exemple, les échangeurs de chaleur dans une usine laitière peuvent capturer la chaleur du lait pasteurisé et l’utiliser pour préchauffer le lait froid entrant. Cela réduit la quantité d’énergie requise pour le processus de pasteurisation. Les deux principales façons de chauffer les aliments et les boissons sont d’abord, en utilisant des échangeurs thermiques produit-eau (P2W), qui transfèrent la chaleur au produit via de l’eau chaude, puis en faisant circuler le produit déjà chauffé et en exploitant son énergie pour chauffer le produit non stérilisé (P2P). Tetra Pak utilise la méthode de transfert thermique P2P depuis 20 ans, avec de bons résultats. En réduisant les besoins en vapeur et en eau de refroidissement, les échangeurs thermiques tubulaires Tetra Pak® dotés de la technologie P2P permettent des économies d’énergie allant jusqu’à 55 % par rapport aux solutions comparables produit/eau. De plus, moins de modules d’échangeurs thermiques tubulaires sont nécessaires, réduisant encore davantage votre coût total de possession de jusqu’à 55 %.
En optimisant vos équipements existants, vous pouvez réduire votre consommation d'utilités, et donc vos coûts, tout au long de votre production. Forts de nombreuses décennies d’expertise dans le secteur, nous proposons un portefeuille complet de mises à niveau, y compris des kits de mise à niveau, des produits prédéfinis ou des solutions personnalisées, pour vous aider à améliorer les performances et à prolonger la durée de vie de vos lignes de production. En étroite collaboration avec vous, nos experts peuvent proposer des solutions d’amélioration de l’efficacité des ressources pour votre entreprise.
L’ajout d’un dispositif d’homogénéisation HD100 à vos homogénéisateurs Tetra Pak®, par exemple, minimisera vos besoins en pression d’homogénéisation, ce qui vous permettra de réaliser jusqu’à 26 % d’économies d’énergie par an par rapport aux modèles conventionnels.6 De même, le remplacement des vérins pneumatiques de votre Tetra Pak® A3/Flex par une boîte à outils à servocommande DIMC peut réduire votre consommation d’air comprimé jusqu’à 120 000 m3 par an.7
Les composants d’usine tels que les pompes sont un autre bon endroit pour rechercher des économies, car ils fonctionnent souvent en continu pendant de longues périodes afin de maintenir les processus de production. L'association de vos pompes avec un variateur de fréquence (VFD) peut réduire leur consommation d'énergie annuelle jusqu'à 20 %.8Cela est dû au fait que le VFD ajuste automatiquement la vitesse de chaque pompe en fonction de la viscosité, de la pression de refoulement et du débit.
Nos agitateurs haute efficacité pour réservoirs constituent un autre composant d'usine économe en énergie. Grâce à leur conception d'hélice efficace, ces agitateurs fonctionnent plus lentement et mélangent mieux le produit tout en réduisant la consommation d'énergie jusqu'à 80 %.9
Bien que le choix de vos équipements ait un rôle positif sur la consommation d'énergie, il est également important de prendre en compte la consommation d’utilités de l’ensemble de l'usine. La mise en œuvre de solutions de réutilisation de la chaleur résiduelle et de l’exploitation de sources d’énergie renouvelable peuvent vous aider à améliorer davantage vos performances énergétiques dans l’ensemble de votre usine.
Notre équipe Factory Sustainable Solutions peut travailler avec vous pour comprendre vos besoins, puis vous fournir un équipement qui traite de l’efficacité des ressources de manière plus globale tout en améliorant vos résultats. Les modules thermiques solaires et les pompes à chaleur sont deux technologies d’économie d’énergie qui peuvent être mises en œuvre dans le cadre de notre offre de solutions durables pour usine. Par exemple, l'utilisation de pompes à chaleur HighLift dans vos lignes UHT directes peut vous permettre de réduire votre consommation de vapeur jusqu'à 7 000 mWh tout en réduisant vos émissions de CO2 jusqu'à 2 000 tonnes par an.10
La surveillance de votre consommation d'énergie vous permet de suivre votre progression vers vos objectifs au fil du temps. En intégrant vos opérations dans le traitement, l'emballage et la logistique, en les optimisant grâce à l'automatisation et aux informations sur les données, et en les connectant aux données de production en temps réel, vous pouvez améliorer l'efficacité, réduire les coûts et prendre des décisions éclairées qui génèrent des améliorations continues.
Le module de gestion de l'environnement et de l'énergie de notre plateforme d'automatisation numérique, Tetra Pak® PlantMaster, vous permet de surveiller les performances de durabilité de votre usine et de calculer les KPI opérationnels pertinents. La collecte des données de consommation des services publics, soit à partir de l'ensemble de votre usine (traitement et emballage), soit d'une partie seulement, vous donne les informations dont vous avez besoin pour améliorer l'efficacité énergétique de vos opérations.
Pendant ce temps, Asset Health Monitoring (AHM) est un service de collaboration basé sur les données qui surveille et analyse en continu la consommation d’électricité, d’eau et d’air comprimé de certains équipements, en mettant en évidence les écarts et en suggérant la meilleure réponse en fonction de vos conditions de fonctionnement actuelles. AHM adopte une approche globale de « mise en œuvre », y compris des solutions prêtes à l’emploi pour des équipements Tetra Pak spécifiques, ainsi que des kits de capteurs et une interface utilisateur personnalisés, et un réseau sécurisé conçu pour votre équipement Tetra Pak.
Vous êtes intéressé par des solutions sur mesure pour vos opérations ?
Les cinq étapes ci-dessus sont des approches générales pour réduire l'utilisation d'énergie dans vos opérations de fabrication de produits alimentaires et de boissons, avec des suggestions concrètes pour les mettre en œuvre. Contactez-nous dès aujourd’hui et nos experts travailleront avec vous pour identifier les opportunités d’économies d’énergie dans l’ensemble de vos opérations.
1 Étude interentreprises Tetra Pak sur les défis planétaires et leur impact sur les fabricants de produits alimentaires et de boissons, 2023, n = 346
2 Par rapport aux séparateurs semi-ouverts traditionnels. Scénario de production : Durée de fonctionnement 20 h/jour ; 340 jours de production/an ; écrémage du lait chaud à 55 000 l/h avec pompes d’alimentation et de surpression incluses
3 Portée : de la sortie du silo de lait cru à la sortie du pasteurisateur de lait pour yaourt (le processus pour les systèmes d’excédents de crème et de poudre n’est pas inclus). Scénario de production pour la préparation du lait pour yaourt : 15 000 L/h, 8 h x 2/j, 300 jours/an. Produit : Lait pour yaourt contenant 1,5 % de matières grasses, 4,0 % de protéines et 5 % de sucre ajouté selon la recette ci-dessous. Lait cru 98 % Excédent de crème -6 % Poudre de lait écrémé 2 % Sucre 5 %. Amidon 1 %. Total 100 %
4 Comparé au Tetra Pak® A3/Speed pour les emballages de portions
5 Produit : Lait entier, capacité : 20 000 l/h, temps de production annuel 6 000 heures, coût de la vapeur 0,04 €/kg, coût de refroidissement 0,03 €/kWh
6 Calculs basés sur l’homogénéisateur Tetra Pak 350 utilisant du lait nature gras à 3,5 % à 200 bars, 30 000 l/h, 6 000 heures/an
7 Calculs basés sur 4 000 heures/an
8 En remplaçant une solution traditionnelle sans VFD par 2 pompes LKH équipées de VFD.
9 Remplacement des agitateurs conventionnels par des agitateurs Alfa Laval dotés d’hélices en aluminium économes en énergie
10 Solution envisageant une unité UHT directe avec 2 pompes à chaleur HighLift, applicable pour des températures jusqu'à 200 °C, 7 bars de vapeur, valeur COPh ~2