Cinque passaggi per ridurre il consumo energetico nella produzione di alimenti e bevande
Il consumo energetico e le relative emissioni di gas effetto serra sono le principali problematiche di sostenibilità ambientale che interessano le aziende produttrici di alimenti e bevande a livello globale.1Gli esperti riconoscono questo problema come una sfida complessa che richiede una risposta poliedrica, inclusi un maggiore monitoraggio energetico, un consumo ridotto, efficienze operative e una minore dipendenza dai combustibili fossili.
Un modo efficace per prepararsi al percorso di ottimizzazione energetica è valutare lo stato attuale delle tue operazioni e scoprire quali aree offrono il massimo potenziale di risparmio. Una valutazione della sostenibilità fornisce una chiara comprensione delle tue apparecchiature e dei tuoi processi, oltre a stabilire un punto di riferimento per il loro miglioramento. Lavorando insieme, possiamo quindi identificare i processi e le inefficienze che richiedono più energia e suggerire soluzioni personalizzate.
Ecco cinque passaggi pratici per ridurre il consumo energetico nelle operazioni di produzione di alimenti e bevande.
Affrontare il problema del consumo energetico non significa solo risparmiare immediatamente sui costi, ma anche promuovere la sostenibilità e la resilienza a lungo termine nelle operazioni. Sfruttiamo la tecnologia più recente per migliorare l'efficienza delle risorse e promuovere ulteriori risparmi sui costi.
I Separator, ampiamente utilizzati nella produzione di alimenti e bevande, sono una delle aree in cui le nuove tecnologie contribuiscono a ridurre il consumo energetico. Grazie alla combinazione di AirTight con la nostra tecnologia brevettata Encapt™, i Separator di ultima generazione da noi sviluppati consumano fino al 40% di energia in meno rispetto alle loro controparti semi-aperte tradizionali.2Questi risparmi si ottengono grazie a una combinazione di trattamento delicato del prodotto (eliminando il rischio di assunzione di ossigeno) e di impiego di pompe efficienti.
L'integrazione di tecnologie innovative nelle nostre linee di lavorazione più consigliate contribuisce inoltre a ridurre l'utilizzo di energia. Concentrandoci sull'efficienza energetica a livello di linea piuttosto che solo sulle singole apparecchiature, ci assicuriamo che tutti i componenti funzionino in modo sinergico, consentendo di offrire maggiori risparmi complessivi e prestazioni ottimizzate. In queste linee preconfigurate, ogni modulo è stato selezionato per il suo contributo all'efficienza complessiva della linea.
Ad esempio, la nostra linea di qualità per il latte allo yogurt con la tecnologia OneStep combina diverse fasi del processo, quali separazione, standardizzazione, miscelazione e trattamento termico, in un'unica soluzione. Con meno apparecchiature da utilizzare il consumo di acqua viene ridotto fino al 49%, quello di elettricità fino al 41% e l'energia termica fino al 16%, il che si traduce in una diminuzione del 25% dell'impronta ambientale rispetto alle soluzioni convenzionali.3
Per operazioni di confezionamento più efficienti dal punto di vista energetico, Tetra Pak® E3/Speed Hyper utilizza la tecnologia eBeam al posto dei tradizionali metodi di sterilizzazione dei materiali di confezionamento, consentendo quasi di eliminare la necessità di sostanze chimiche (riduzione del 99%) e, poiché non è necessario preriscaldare, riscaldare e asciugare H2O2, di abbassare il consumo energetico di circa un terzo.4
Acquisire e riutilizzare l'energia consumata è un altro metodo efficace per ridurre il consumo energetico nelle tue operazioni. Molti processi generano calore in eccesso che, se rimane inutilizzato, può portare a sprechi energetici. Catturando e riutilizzando questo calore, è possibile ridurre il consumo energetico complessivo e i costi associati.
Gli scambiatori di calore sono un buon esempio di apparecchiatura per recuperare il calore di scarto da processi come pastorizzazione, cottura e refrigerazione. Ad esempio, gli scambiatori di calore in un impianto caseario possono catturare il calore dal latte pastorizzato e utilizzarlo per preriscaldare il latte freddo in entrata, riducendo in tal modo la quantità di energia necessaria per il processo di pastorizzazione. Chiarendo meglio, i due modi principali di riscaldare alimenti e bevande sono innanzitutto l'utilizzo di scambiatori di calore da prodotto ad acqua (P2W), che trasferiscono il calore al prodotto tramite acqua calda, e quindi il ricircolo del prodotto già riscaldato e lo sfruttamento della sua energia per riscaldare il prodotto non sterilizzato (P2P). Tetra Pak utilizza il metodo di trasferimento P2P del calore da 20 anni, ottenendo ottimi risultati. Riducendo la necessità di vapore e acqua di raffreddamento, i Tetra Pak® Tubular Heat Exchanger dotati di tecnologia P2P consentono risparmi energetici fino al 55% rispetto alle soluzioni P2W comparabili. Inoltre, sono necessari meno moduli di scambiatore di calore tubolari, il che riduce ulteriormente il costo totale di proprietà fino al 55%.
È possibile ridurre sia il consumo che i costi delle utenze ogni singolo giorno di produzione ottimizzando le apparecchiature esistenti. Sulla base di molti decenni di esperienza nel settore, offriamo un portafoglio completo di aggiornamenti, tra cui kit di riqualificazione, prodotti predefiniti o soluzioni personalizzate, per contribuire a migliorare le prestazioni e prolungare la durata delle linee di produzione. Lavorando in stretta collaborazione con te, i nostri esperti possono proporre soluzioni che migliorano l'efficienza delle risorse per la tua azienda.
L'aggiunta di un dispositivo Tetra Pak® Homogenizer, ad esempio, riduce al minimo le esigenze di pressione dell’omogeneizzazione, offrendo fino al 26% di risparmio energetico all'anno rispetto ai modelli convenzionali.6 Analogamente, la sostituzione dei cilindri pneumatici in Tetra Pak® A3/Flex con una cassetta degli attrezzi servo-controllata DIMC può ridurre il consumo di aria compressa fino a 120.000 m3 all'anno.7
I componenti dell'impianto, come le pompe, costituiscono un’altra area dove andare alla ricerca di risparmi, poiché spesso funzionano in modo continuativo per lunghi periodi al fine di mantenere i processi di produzione. Abbinare le pompe a un convertitore di frequenza (VFD, variable frequency drive) può consentire di ridurre il consumo energetico annuale fino al 20%8, poiché quest’ultimo regola in automatico la velocità di ciascuna pompa in base alla viscosità, alla pressione di mandata e alla portata.
Un altro componente dell'impianto a risparmio energetico sono i nostri agitatori ad alta efficienza per serbatoi . Grazie al loro design efficiente dell'elica, questi agitatori funzionano più lentamente e miscelano più efficacemente il prodotto, riducendo al contempo il consumo energetico fino all'80%.9
Sebbene la scelta delle apparecchiature avrà un impatto positivo sul consumo energetico, è importante considerare anche il consumo delle utenze a livello di fabbrica. L'implementazione di soluzioni per il riutilizzo del calore di scarto e l'utilizzo di fonti di energia rinnovabili può contribuire a migliorare ulteriormente le prestazioni energetiche in tutto l'impianto.
Il nostro team addetto alle soluzioni sostenibili in fabbrica può collaborare con te per comprendere le tue esigenze e fornire quindi attrezzature in grado di gestire l'efficienza delle risorse in modo più olistico, migliorando al contempo i profitti. I moduli termici solari e le pompe di calore sono due tecnologie di risparmio energetico che possono essere implementate nell'ambito della nostra offerta di soluzioni sostenibili in fabbrica. Ad esempio, l'uso delle pompe di calore HighLift™ nelle linee Direct UHT può ridurre il consumo di vapore fino a 7.000 mWh, riducendo al contempo le emissioni di CO2 fino a 2.000 tonnellate all'anno.10
Il monitoraggio del consumo energetico consente di monitorare i progressi verso il raggiungimento dei tuoi obiettivi nel corso del tempo. Integrando le operazioni di elaborazione, confezionamento e logistica, ottimizzandole attraverso l'automazione e le informazioni sui dati e collegandole ai dati di produzione in tempo reale, è possibile migliorare l'efficienza, ridurre i costi e prendere decisioni consapevoli che promuovano miglioramenti continui.
Il modulo Gestione ambientale ed energetica della nostra piattaforma digitale e di automazione, Tetra Pak® PlantMaster, consente di monitorare le prestazioni di sostenibilità del tuo impianto e di calcolare i KPI operativi pertinenti. La raccolta dei dati sui consumi delle utenze, sia dall'intero impianto (trattamento e confezionamento) sia da una parte di esso, fornisce le informazioni necessarie per migliorare l'efficienza energetica in tutte le operazioni.
Nel frattempo, Asset Health Monitoring (AHM) è un servizio di collaborazione basato sui dati che monitora e analizza in maniera continuativa il consumo di elettricità, acqua e aria compressa di specifiche apparecchiature, evidenziando le deviazioni e suggerendo la migliore risposta in base alle condizioni operative attuali. AHM adotta un approccio olistico “ground-up”, che include soluzioni pronte all'uso per specifiche apparecchiature Tetra Pak, nonché kit di sensori e interfaccia utente personalizzati e una rete sicura progettata per le tue apparecchiature Tetra Pak.
Ti interessano soluzioni personalizzate per le tue operazioni?
I cinque passaggi precedenti, ampi approcci per ridurre l’utilizzo di energia nelle operazioni di produzione di alimenti e bevande, offrono suggerimenti concreti per implementarli. Contattaci oggi stesso e i nostri esperti lavoreranno con te per identificare opportunità di risparmio energetico in tutte le tue operazioni.
1Ricerca business-to-business Tetra Pak sulle sfide del pianeta e sul loro impatto sui produttori di alimenti e bevande, 2023, n= 346
2 Rispetto ai separatori semi-aperti tradizionali. Scenario di produzione: Tempo di funzionamento 20 ore/giorno; 340 giorni di produzione/anno; scrematura del latte caldo a 55.000 l/h con pompe di alimentazione e booster incluse
3 Ambito: dall'uscita del silo apposito per latte crudo all'uscita del pastorizzatore di latte per yogurt (il processo per i sistemi in crema e polvere in eccesso non è incluso). Scenario di produzione per la preparazione del latte di yogurt: 15.000 l/ora, 8 ore ogni 2 giorni, 300 giorni/anno. Prodotto: Latte per yogurt con composizione 1,5% di grassi, 4,0% di proteine e 5% di zucchero aggiunto secondo la ricetta seguente. Latte crudo 98%. Panna aggiuntiva -6%. Latte scremato in polvere 2%. Zucchero 5%. Amido 1%. Totale 100%
4 Rispetto a Tetra Pak® A3/Speed per le confezioni di porzioni
5 Prodotto: Latte intero, capacità: 20.000 l/h, tempo di produzione annuale 6.000 ore, costo vapore 0,04 €/kg, costo raffreddamento 0,03 €/kWh
6 Calcoli basati su Tetra Pak Homogenizer 350 con latte non aromatizzato al 3,5% a 200 bar, 30.000 l/h, 6.000 ore/anno
7 Calcoli basati su 4.000 ore/anno
8 Sostituendo una soluzione tradizionale senza VFD con 2 pompe LKH dotate di VFD.
9 Sostituzione degli agitatori convenzionali con agitatori Alfa Laval dotati di eliche a lamina a risparmio energetico
10 Soluzione che considera l'Unità dell’ UHT diretto con 2 pompe di calore ad alto rendimento, applicabile per temperature fino a 200C, 7 bar di vapore, valore COPh ~2