24 de julho de 2024
Transformando a indústria de alimentos e bebidas, que consome muita energia e depende de combustíveis fósseis, uma fábrica por vez.
Os sistemas globais de alimentos são responsáveis por mais de um terço das emissões globais de gases de efeito estufa e o setor de alimentos consome 70% do suprimento mundial de água doce.
Com regulamentações mais rígidas sendo implementadas em todo o mundo, o foco está voltado para a otimização da gestão de recursos e a redução das emissões de carbono. Ao mesmo tempo, os consumidores esperam que as empresas de alimentos e bebidas assumam a liderança em termos de mudanças sustentáveis.
Para ajudar a indústria a atender a essas demandas, uma nova equipe de especialistas está orientando produtores de alimentos e bebidas sobre projetos sustentáveis para fábricas e implementação de soluções para economizar energia e água.
Os clientes querem fábricas eficientes com baixa emissão de carbono
“Precisamos que você forme uma equipe capaz de projetar e modernizar fábricas de processamento de alimentos para torná-las mais sustentáveis.”
Quando Nicole Uvenbeck recebeu uma ligação de seu gerente em maio passado, a tarefa era simples: forme uma equipe que possa ajudar os clientes a tornar as fábricas de processamento de alimentos mais eficientes em termos de energia e água, além de gerar menos desperdício. Recentemente, Nicole assumiu a direção da equipe de Soluções Sustentáveis para Fábricas (FSS), que ela mesma criou.
“Podemos coletar o calor de diferentes fontes, como águas residuais ou fluxos de subprodutos.”
“Os métodos convencionais de processamento podem acarretar o uso excessivo de água tratada e gerar calor residual e águas residuais não tratadas”, afirma Nicole. “Não podemos viver sem os alimentos processados e embalados nessas fábricas, mas precisamos lidar com o consumo de energia e de água responsável por sua pegada ecológica tão grande.”
Primeiro, Nicole precisou compreender quem e o que era necessário para fornecer aos clientes o que eles queriam. Segundo ela, a demanda era a seguinte: “Queremos que você nos diga o que fazer em uma fábrica para que possamos emitir o mínimo de emissões de carbono e ser mais eficientes no consumo de água e energia”.
A equipe elaborou projetos de plantas técnicas e equipamentos com foco em três áreas: energia, água e limpeza no local (onde o interior dos tanques e os equipamentos dos processos são limpos sem necessidade de desmontagem). Então, chegou a hora de criar o portfólio de soluções.
Inclusão dos produtos ideais no portfólio
Para escolher as melhores soluções, eles tiveram que mapear as necessidades da fábrica e identificar eventuais lacunas. A tarefa abrangeu considerar diferentes tecnologias e entrevistar pessoas para entender o que havia sido feito antes.
“A transição para a energia renovável faz muito sentido”, afirma Nicole. “Para economizar água e melhorar a limpeza no local, o monitoramento baseado em condições acabou sendo a resposta perfeita porque nos permite limpar quando é necessário, em vez de nos basear no tempo para concluir esse processo.”
“Para utilizar toda a capacidade de uma bomba de calor, o ideal é colocá-la em um local onde ela possa tirar proveito de outros fluxos de calor residual na fábrica.”
A equipe também se reuniu com startups em vários estágios de desenvolvimento para encontrar novas soluções buscando redefinir a sustentabilidade nas fábricas. Uma tecnologia fez sucesso imediato: a bomba de calor.
Recuperação de energia com bombas de calor
As bombas de calor fazem sentido para muitos processos diferentes nas fábricas de processamento de alimentos, graças à sua capacidade de aproveitar o calor residual para uso em outros locais da instalação. No momento, uma das maiores oportunidades é integrá-las ao negócio de pó.
“A secagem durante a produção de pó demanda muito energia. Com as bombas de calor, podemos recuperar e reutilizar um grande volume térmico da produção e economizar energia”, afirma Nicole.
Os primeiros testes indicam que a tecnologia de bomba de calor, quando combinada com eletricidade renovável, pode desempenhar um papel fundamental no aumento da eficiência energética da fábrica. E há muitas áreas de potencial inexplorado.
“Podemos coletar o calor de diferentes fontes”, afirma Nicole. “E, potencialmente, absorver o calor de águas residuais ou dos fluxos de subprodutos.”
Aumento da economia de energia com foco total voltado para a fábrica
Mas as bombas de calor também desafiam a maneira convencional de realizar determinados processos. No caso de laticínios e bebidas à base de plantas, como leite de soja e bebidas de aveia, por exemplo, o tratamento direto de temperatura ultra-alta (UHT) é usado com frequência, em vez do tratamento indireto de UHT.
“Durante o tratamento direto de UHT, há produção de vapor, o que consome muita energia. Ao integrar uma bomba de calor para temperaturas elevadas na linha de processo, podemos reduzir a quantidade de energia primária consumida ao reutilizar o calor residual e transformá-lo em vapor”, afirma Nicole.
“Muitas empresas querem reduzir sua pegada, mas os negócios ainda precisam ser lucrativos, então, temos que provar que nossas soluções são econômicas, não importa a fonte de energia.”
As bombas de calor usadas para o tratamento direto de UHT são enormes e, de preferência, estão programadas para funcionar ininterruptamente. Essa configuração não é compatível com o tratamento direto convencional de UHT, que é desempenhado por cerca de 8 horas, seguido pelo processo de limpeza.
“Para aproveitar ao máximo a bomba de calor, você pode colocá-la em um lugar onde ela não seja usada apenas para o tratamento direto de UHT”, afirma Nicole. “Dessa forma, ela pode utilizar outros fluxos de calor residual na fábrica, permitindo ampliar a economia proporcionada pela linha para toda a fábrica.”
Desenvolvendo uma linha baseada em melhores práticas e vendendo soluções únicas
Para determinar o melhor uso de soluções como bombas de calor, a FSS trabalha em estreita colaboração com os diferentes especialistas da empresa.
“Trabalhamos em estreita colaboração com nossos colegas que projetam linhas para queijo, por exemplo, para descobrir como desenvolver uma linha baseada em melhores práticas à qual a bomba de calor seja integrada”, afirma Nicole.
Mas eles mal podem esperar até que tudo esteja perfeitamente implementado, então a equipe está trabalhando em duas frentes: uma voltada para os fluxos de negócios e outra para o mercado, que age agora e oferece o que está no portfólio.
“Ter linhas definidas baseadas em melhores práticas é um ótimo começo, e o próximo passo depois é alcançar um patamar consolidado que abranja toda a fábrica”, afirma Nicole.
O sucesso de algumas soluções depende da maturidade e da geografia
Em virtude da abordagem da equipe visando o futuro, algumas startups com as quais ela trabalha ainda precisam realizar tiragens experimentais ou testes por mais um ano.
“Às vezes, simplesmente temos que esperar, por mais que o produto seja realmente incrível”, afirma Nicole. “Para mim, essa é uma das etapas mais difíceis, porque quero ver nossa oferta sendo disponibilizada.”
E não são apenas as soluções que necessitam de atualização. Algumas regiões já deram grandes passos rumo à eletricidade renovável, enquanto outras ainda subsidiam combustíveis fósseis.
“Muitas empresas querem reduzir sua pegada, mas os negócios ainda precisam ser lucrativos, então, temos que provar que nossas soluções são econômicas, não importa a fonte de energia”, afirma Nicole.
“Não podemos viver sem os alimentos processados e embalados nessas fábricas, mas precisamos lidar com o consumo de energia e de água responsável por sua pegada ecológica tão grande.”
O mesmo vale para a água, explica Nicole. “Depende muito de onde a água está. Em algumas regiões, ela é barata e abundante. Em outras, ela está se tornando mais escassa e, nesses casos, há mais interesse em nossas soluções.”
De um telefonema a um futuro de fábricas fluindo perfeitamente
A equipe já trabalhou com mais regiões do que Nicole havia previsto, e diferentes clientes têm desafios diferentes e únicos.
“Conhecemos um cliente na África do Sul recentemente e vi como a escassez de água e as quedas de energia são um grande desafio por lá”, afirma Nicole. “Não há infraestrutura de eletricidade confiável com a qual contar, então, precisamos de mecanismos de reserva para alimentar as bombas de calor, além de prestarmos ainda mais atenção ao uso de água.”
Refletindo sobre sua jornada que começou com aquele telefonema, por alguns instantes Nicole se sente orgulhosa, mas logo está pronta para o próximo projeto.
“Todos os projetos têm diferentes desafios e oportunidades, e estou entusiasmada para encará-los”, afirma ela. “Ainda há muito pela frente, mas parece que estamos criando um modelo para uma indústria de processamento de alimentos mais sustentável a cada novo cliente.”
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