تتراباك تطلق مضخة حرارية متكاملة: توفير في الطاقة يصل إلى 77% في البسترة
قدمت Tetra Pak نظام المضخات الحرارية المتكاملوهي تقنية مبتكرة مصممة لكهربة عملية البسترة في صناعة الأغذية وجعلها فعالة للغاية. من خلال استغلال دورة ديناميكية حرارية من أربع مراحل، يستعيد النظام الحرارة المهدرة و"يثمّنها"، ويولد في الوقت نفسه التدفئة والتبريد. الفوائد المعلنة هي مثير للإعجاب: انخفاض يصل إلى 771 تيرابايت 3 تيرابايت في استهلاك الطاقة، وخفض في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون يصل إلى 650 طنًا سنويًا ووفورات تشغيلية محتملة تصل إلى 260,000 يورو سنويًا لخط إنتاج ألبان نموذجي. يستجيب هذا الحل مباشرة للتحدي المزدوج للصناعة: تقليل تكاليف الطاقة والبصمة الكربونية دون المساس بالأمن الغذائي. يتناسب الابتكار مع المحفظة الأوسع نطاقاً الحلول المستدامة لمصانع تتراباك في تتراباك وتمثل خطوة ملموسة نحو تحقيق الأهداف الطموحة للشركة وعملائها في إزالة الكربون.
البسترة هي ركيزة لا غنى عنها لسلامة الأغذية الحديثةوهي عملية تقضي على الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض، من خلال المعالجة الحرارية الخاضعة للرقابة، وتطيل العمر الافتراضي لمنتجات مثل الحليب وعصائر الفاكهة والأطعمة المبردة. ومع ذلك، فإن هذه الفائدة الصحية العامة تأتي بتكلفة بيئية واقتصادية كبيرة. وتعتمد النظم التقليدية عادةً على نهج مزدوج كثيف الاستهلاك للطاقة: الغلايات التي تعمل بالوقود الأحفوري (مثل الغاز الطبيعي) لتوليد الحرارة اللازمة و مبردات كهربائية لتبريد المنتج بعد المعالجة مباشرةً.
هذا النموذج غير فعال بطبيعته، لأنه يبدد كميات كبيرة من الطاقة الحرارية. عادةً ما يتم إطلاق الحرارة المستخرجة من المنتج خلال مرحلة التبريد في البيئة كـ "حرارة مهدرة" منخفضة الحرارة، في حين يجب أن تستهلك الغلاية وقودًا جديدًا لتوليد الحرارة من الصفر. وتشير التقديرات إلى أن في صناعة الأغذية ومنتجات الألبان والمشروبات، يُعزى ما يصل إلى 601 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي استهلاك الطاقة إلى عمليات التسخين والتبريد.
في سياق أسعار الطاقة المتقلبة, لوائح مناخية متزايدة الصرامة (مثل الصفقة الخضراء الأوروبية التي تهدف إلى تحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050) و ضغوط المستهلكين المتزايدة للإنتاج المستداميصبح تحسين هذه المرحلة الحرجة أولوية استراتيجية للمصنعين. واستجابةً لهذا التحدي متعدد الأبعاد، قامت تتراباك بتطوير وإطلاق نظام المضخة الحرارية المتكامل، حيث لم تقدم هذا النظام كتحديث تكنولوجي بسيط، بل النقلة النوعية نحو الكهربة والكفاءة الدائرية من العمليات الحرارية.
إن نظام المضخة الحرارية المدمج Tetra Pak® المتكامل ليست مجرد إضافة بسيطة إلى جهاز البسترة الموجود؛ إنها حل هندسي يدمج بعمق مضخة حرارية كهربائية عالية الكفاءة في قلب عملية البسترة. يعتمد تشغيله على مبدأ فيزيائي معروف، ولكن يتم تطبيقه بتطور خاص بالاحتياجات الصناعية لصناعة الأغذية.
يعمل النظام من خلال دورة ديناميكية حرارية مغلقة من أربع مراحلوهو ما يجعل من الممكن "نقل" الطاقة الحرارية من مصدر منخفض الحرارة إلى استخدام عالي الحرارة:
يكمن ابتكار Tetra Pak في التطبيق الأمثل لهذا المبدأ في السياق المحدد لبسترة الأغذية. تم تصميم النظام لأداء وظيفة التآزر المزدوج في وحدة واحدة متكاملة:
هذا التكافل هو مفتاح الكفاءة الاستثنائية. مقابل كل 1 كيلوواط/ساعة من الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الضاغط، يمكن للنظام استعادة ما يصل إلى 2 كيلوواط/ساعة من الحرارة التي كانت ستُهدر لولا ذلك. من حيث الأداء، يُترجم ذلك إلى كفاءة تصل إلى أعلى بثلاث مرات من غلاية الغاز التقليدية. كما أوضحت نيكول أوفينبيك، مديرة الحلول المستدامة للمصانع ومكونات تصنيع المعدات الأصلية في تتراباك: "يوفر نظام المضخات الحرارية الجديد كفاءة تصل إلى ثلاثة أضعاف كفاءة الغلايات التقليدية، حيث يستعيد 2 كيلوواط ساعة من الحرارة مقابل كل 1 كيلوواط ساعة من الكهرباء.".
وتوضح البيانات التي قدمتها Tetra Pak، استنادًا إلى نماذج واختبارات أجريت على خطوط الإنتاج النموذجية، التأثير الاقتصادي والبيئي الذي يمكن أن يكون تحويليًا لشركات الأغذية.
تختلف تقديرات الوفورات باختلاف المنتج وتكوين المحطة ومزيج الطاقة المحلي، ولكن الحالات المرجعية بليغة:
يمكن زيادة هذه التخفيضات في الانبعاثات إذا كانت الكهرباء المستخدمة من مصادر متجددة، مما يجعل العملية أقرب إلى هدف "صافي الانبعاثات الصفرية".
يُترجم الانخفاض في الاستهلاك مباشرة إلى تحسين الربحية. تظهر السيناريوهات نفسها:
هذه الوفورات لا تنتج فقط من انخفاض استهلاك الطاقة، ولكن أيضًا من تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. وتقلبات أسعارها، بالإضافة إلى المزايا المالية المحتملة المتعلقة بخفض الانبعاثات في الأسواق التي تنظمها مخططات نظام تجارة الانبعاثات.
نظام المضخة الحرارية المتكامل ليس جزيرة تكنولوجية. تضعه Tetra Pak في النهج المنهجي لكفاءة المصنع. على سبيل المثال، يمكن تحسين استعادة الحرارة عند دمجها مع تقنيات أخرى في المحفظة حلول المصنع المستدامةمثل:
تم تصميم النظام مع وضع التطبيقات الأكثر استهلاكاً للطاقة في الاعتبار. وهو مفيد بشكل خاص لما يلي:
تؤكد Tetra Pak على أن نجاح النظام يعتمد على تصميم مُحسَّن وتكامل سلس مع جهاز البسترة الحالي وتدفقات عملية المصنع. لا يوجد حل "واحد يناسب الجميع". يعمل خبراء الشركة جنبًا إلى جنب مع العملاء من أجل:
إن إطلاق هذه التقنية ليس حدثًا منفردًا، بل هو جزء ثابت في استراتيجية تتراباك للاستدامة. فقد أعلنت الشركة مؤخرًا أنها خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) في سلسلة القيمة (النطاق 1 و2 و3) بمقدار 251 تيرابايت و3 أطنان مقارنةً بعام 2019وفي عملياتها المباشرة لـ 54%. الهدف هو تحقيق صافي الانبعاثات الصفرية في عملياتها بحلول عام 2030 وتخفيض 46% على طول سلسلة القيمة بحلول التاريخ نفسه.
تعتبر الابتكارات مثل المضخة الحرارية المدمجة، إلى جانب ابتكارات أخرى (مثل المبادل الحراري الأنبوبي مع تمويج "Q" الذي يقلل من استهلاك المضخة بمقدار 40%)، أدوات رئيسية لـ مساعدة عملاء تتراباك أيضًا على تحقيق أهدافهم في إزالة الكربونإنشاء سلسلة إمدادات غذائية أكثر مرونة واستدامة.
إن نظام المضخة الحرارية المتكامل Tetra Pak يمثل استجابة تكنولوجية ناضجة وقابلة للقياس الكمي لواحد من أكبر التحديات التي تواجه صناعة الأغذية الحديثة: التكلفة العالية للطاقة والبيئة للأمن الغذائي. ويتجاوز النموذج الخطي "الإنتاج - الاستهلاك - التخلص"، فهو يقدم النموذج الدائري حيث يتم استرداد الطاقة الحرارية وتثمينها وإعادة استخدامها في الوقت الفعلي في نفس العملية.
المزايا الموعودة - وفورات في الطاقة تصل إلى 771 تيرابايت 3 تيرابايت، وتخفيضات كبيرة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتخفيضات كبيرة في تكاليف التشغيل - هي من الضخامة بحيث يمكن أن تؤثر على القدرة التنافسية طويلة الأجل واستدامة الجهات الفاعلة في الصناعة. ويبين هذا الابتكار كيف أن التحول الإيكولوجي في صناعة المعالجة ليس مجرد ضرورة تنظيمية أو أخلاقية فحسب، بل يمكن أن يترجم بشكل ملموس إلى ميزة تشغيلية واقتصادية ملموسةالمساعدة في بناء نظام غذائي قادر على إطعام عدد متزايد من السكان ضمن حدود الكوكب.
Arabic 
Italian 