Cinco etapas para reduzir o consumo de energia na produção de alimentos e bebidas
O consumo de energia e suas emissões de gases do efeito estufa são considerados os principais problemas de sustentabilidade ambiental que afetam os fabricantes de alimentos e bebidas em todo o mundo.1 Especialistas reconhecem que este é um desafio complexo envolvendo várias partes interessadas e exigindo uma resposta multidisciplinar, como, por exemplo, maior monitoramento da energia, consumo reduzido, eficiências operacionais e menos dependência de combustíveis fósseis.
Uma boa maneira de se preparar para sua jornada de otimização de energia é avaliar o status atual de suas operações e descobrir quais áreas oferecem o maior potencial de economia. Uma avaliação da sustentabilidade fornece uma compreensão clara de seus equipamentos e processos, bem como estabelece uma referência a partir da qual melhorá-los. Trabalhando juntos, podemos identificar os processos que mais consomem energia, além de ineficiências, e sugerir soluções personalizadas.
Confira a seguir cinco etapas práticas para reduzir o consumo de energia em suas operações de alimentos e bebidas.
Abordar o consumo de energia não é apenas uma questão de economia imediata de custos, mas também de promover a sustentabilidade e a resiliência a longo prazo em suas operações. Utilizamos a tecnologia mais recente para melhorar a eficiência dos recursos e gerar economia adicional de custos.
Na área de separadoras, que são amplamente usadas na fabricação de alimentos e bebidas, as novas tecnologias estão ajudando a reduzir o consumo de energia. Graças à combinação da AirTight com nossa tecnologia patenteada Encapt™, nossa última geração de separadoras usa até 40% menos energia em comparação com suas contrapartes semiabertas convencionais.2 Essas economias são obtidas por meio de uma combinação de tratamento suave do produto (eliminando o risco de absorção de oxigênio) e uso de bombas eficientes.
Incorporar tecnologias inovadoras em nossas linhas de processamento de melhores práticas também ajuda a reduzir o consumo de energia. Ao nos concentrarmos na eficiência energética no nível da linha, em vez de apenas em equipamentos individuais, garantimos que todos os componentes funcionem em sinergia, resultando em maiores economias gerais e desempenho otimizado. Nessas linhas pré-configuradas, cada módulo foi selecionado por sua contribuição para a eficiência geral da linha.
Por exemplo, nossa linha baseada em melhores práticas para leite de iogurte com tecnologia OneStep combina várias etapas do processo – separação, padronização, mistura e tratamento térmico – em uma só. Com menos equipamentos para operar, seu consumo de água é reduzido em até 49%, seu consumo de eletricidade em até 41% e sua energia térmica em até 16%. Isso resulta em uma redução de 25% em sua pegada de carbono em comparação com as soluções convencionais.3
Para operações de embalagem mais eficientes em termos de energia, a Tetra Pak® E3/Speed Hyper emprega a tecnologia eBeam, em vez dos métodos convencionais de esterilização de materiais de embalagem. Isso praticamente elimina a necessidade de produtos químicos (uma redução de 99%) e, como não há necessidade de pré-aquecimento, aquecimento e secagem de H2O2, diminui o consumo de energia em cerca de um terço.4
Capturar e reutilizar a energia consumida é outra boa maneira de reduzir o consumo de energia em suas operações. Muitos processos geram excesso de calor, que, se não for utilizado, pode acarretar desperdício de energia. Ao capturar e reaproveitar esse calor, você pode reduzir seu consumo geral de energia, bem como os custos.
Os trocadores de calor são um bom exemplo de equipamento para recuperar calor residual de processos como pasteurização, cozimento e refrigeração. Por exemplo, os trocadores de calor em uma fábrica de laticínios podem capturar o calor do leite pasteurizado e usá-lo para pré-aquecer o leite frio que entra. Isso reduz a quantidade de energia exigida para o processo de pasteurização. As duas principais maneiras de aquecer alimentos e bebidas são, primeiro, usar trocadores de calor produto/água (P2W), que transferem calor para o produto via água quente, e, segundo, circular o produto já aquecido e aproveitar sua energia para aquecer o produto não esterilizado (P2P). A Tetra Pak usa o método P2P de transferência de calor há 20 anos, com bons resultados. Ao reduzir a necessidade de vapor e água de resfriamento, os Tetra Pak® Trocadores de calor tubulares com tecnologia P2P permitem economizar até 55% de energia em comparação com soluções de produto/água. Além disso, são necessários menos módulos de trocadores de calor tubulares, reduzindo ainda mais o custo total de propriedade em até 55%.
Você pode reduzir o consumo e os custos de serviços públicos todos os dias da produção otimizando seus equipamentos existentes. Com base em muitas décadas de experiência no setor, oferecemos um portfólio abrangente de atualizações, incluindo kits adaptáveis, produtos predefinidos ou soluções personalizadas, para ajudar a impulsionar o desempenho e estender a vida útil de suas linhas de produção. Trabalhando em estreita colaboração com você, nossos especialistas podem propor soluções de aprimoramento de eficiência de recursos para seu negócio.
A adição de um dispositivo homogeneizador HD100 em seus Tetra Pak® Homogeneizadores, por exemplo, minimizará as necessidades de pressão de homogeneização, proporcionando até 26% de economia de energia anualmente em comparação com projetos convencionais.6 Da mesma forma, substituir os cilindros pneumáticos em seu Tetra Pak® A3/Flex por uma caixa de ferramentas servoacionada DIMC pode diminuir seu consumo de ar comprimido em até 120.000 m3 por ano.7
Componentes da fábrica, como bombas, são outro bom lugar para buscar economias, pois muitas vezes funcionam continuamente por longos períodos para manter os processos de produção. O emparelhamento de suas bombas com um inversor de frequência variável (VFD) pode reduzir o consumo de energia anual em até 20%.8 Isso ocorre porque o VFD ajusta automaticamente a velocidade de cada bomba com base na viscosidade, pressão de admissão e taxa de vazão.
Nossos agitadores de alta eficiência para tanques são mais um componente da fábrica que economiza energia. Graças ao seu design eficiente de hélice, esses agitadores funcionam mais lentamente e misturam melhor o produto, ao mesmo tempo em que reduzem o consumo de energia em até 80%.9
Embora sua escolha de equipamentos impacte positivamente o consumo de energia, também é importante considerar o consumo de serviços públicos em toda a fábrica. A implementação de soluções para reutilização de calor residual e aproveitamento de fontes de energia renováveis pode ajudar a melhorar ainda mais seu desempenho energético em toda a fábrica.
Nossa equipe de Soluções sustentáveis para fábricas pode trabalhar com você para entender suas necessidades e, em seguida, fornecer equipamentos que abordam a eficiência dos recursos de forma mais holística, enquanto melhoram seus resultados. Módulos térmicos solares e bombas de calor são duas tecnologias que economizam energia e que podem ser implementadas como parte de nossa oferta de soluções sustentáveis para fábricas. Por exemplo, o uso de bombas de calor HighLift™ em suas linhas UHT diretas pode reduzir o consumo de vapor em até 7.000 mWh, diminuindo suas emissões de CO2 em até 2.000 toneladas por ano.10
Monitorar seu consumo de energia permite que você acompanhe o progresso em relação às suas metas ao longo do tempo. Integrando suas operações em processamento, embalagem e logística, otimizando-as por meio de automação e informações de dados e conectando-as a dados de produção em tempo real, você pode aumentar a eficiência, reduzir custos e tomar decisões fundamentadas que impulsionam melhorias contínuas.
O módulo Gestão ambiental e de energia, disponível em nossa plataforma digital e de automação Tetra Pak® PlantMaster, permite que você monitore o desempenho de sustentabilidade de sua fábrica e calcule os KPIs operacionais relevantes. A coleta de dados de consumo de serviços públicos – seja de toda a sua fábrica (processamento e embalagem) ou apenas de uma parte dela – oferece as informações necessárias para melhorar a eficiência energética em todas as suas operações.
Por sua vez, o Asset Health Monitoring (AHM) é um serviço de colaboração orientado por dados que monitora e analisa continuamente o consumo de eletricidade, água e ar comprimido de determinados equipamentos, destacando desvios e sugerindo a melhor resposta com base em suas condições de operação vigentes. O AHM adota uma abordagem holística “do zero”, incluindo soluções prontas para uso destinadas a equipamentos específicos da Tetra Pak, além de uma rede segura projetada para eles, bem como kits de sensores personalizados e interface de usuário.
Tem interesse em soluções personalizadas para suas operações?
As cinco etapas acima são abordagens amplas para reduzir o consumo de energia em suas operações de fabricação de alimentos e bebidas, incluindo sugestões concretas para implementá-las. Entre em contato hoje. Nossos especialistas ajudarão você a identificar oportunidades de economia de energia em suas operações.
1 Pesquisa entre empresas da Tetra Pak sobre desafios planetários e seu impacto nos fabricantes de alimentos e bebidas, 2023, n= 346
2 Em comparação com separadoras semiabertas tradicionais. Cenário de produção: Tempo de funcionamento de 20 h/dia; produção de 340 dias/ano; produção de leite quente desnatado em 55.000 l/h, incluindo bombas de recalque e de alimentação
3 Escopo: da saída do silo de leite cru até a saída do pasteurizador de leite de iogurte (o processo para sistemas de creme e pó excedentes não está incluído). Cenário de produção para a preparação de leite de iogurte: 15.000 l/h, 8h x 2 por dia, 300 dias/ano. Produto: Leite de iogurte com composição de 1,5% de gordura, 4,0% de proteína e 5% de açúcar adicionado, de acordo com a receita abaixo. Leite cru 98%. Creme excedente -6%. Leite em pó desnatado 2%. Açúcar 5%. Amido 1%. Total 100%
4 Comparado ao Tetra Pak® A3/Speed para embalagens em tamanhos menores
5 Produto: leite integral, capacidade: 20.000 l/h, tempo de produção anual de 6.000 h, custo de vapor de € 0,04/kg, custo de resfriamento de € 0,03/kWh
6 Cálculos baseados no Tetra Pak Homogeneizador 350 processando leite branco com 3,5% de gordura a 200 bar, 30.000 l/h, 6.000 h/ano
7 Cálculos baseados em 4.000 horas/ano
8 Ao substituir uma solução tradicional sem VFDs por 2 bombas LKH equipadas com VFDs.
9 Substituição de agitadores convencionais por agitadores Alfa Laval com hélices de folha metálica que economizam energia
10 Solução considerando uma unidade UHT (temperatura ultra-alta) direta com 2 bombas de calor HighLift™, aplicável para temperaturas de até 200 ºC, vapor a 7 bar, valor COPh de cerca de 2