Oplossingen om de energie-efficiëntie van installaties in de levensmiddelenindustrie te optimaliseren



Het is belangrijk dat de levensmiddelensector zijn thermische installaties - voor koeling of verwarming, voor het koelen of verwarmen van middelen en producten, voor koude- of  diepvriesopslag - optimaliseert. Een enorme uitdaging om de  productiefaciliteit te handhaven en de CO2-footprint tot een  minimum te beperken.

 

Interview van Emilie Kugener, Corporate & Web Communication Manager met Pierre-Emmanuel Danet (P-ED), hoofd technische ondersteuning bij Climalife.

 

Zogenaamde indirecte koelsystemen doen het mo-menteel heel goed. In hoeverre is dit een interessante oplossing in het productie- of bewaarproces van levensmiddelen?

 
P-E. D. : Energiedragers zijn het antwoord op de eisen van de F-gassenverordening. Het ontwerp van een installatie met een secundair circuit maakt het mogelijk om minder koudemiddel te gebruiken. Ook beperkt men koudemiddelen te gebruiken met een zeer geringe milieu-impact, zoals ammoniak in de levensmiddelen-industrie, waarvan de toepassing geregeld is bij wet.

 

 

 

Bestaat er een energiedrager voor elke toepassing? Hoe moet die worden gekozen ?


P-E. D. : De energiedrager is samengesteld op basis van o.a. glycolen (MEG, MPG), 1,3-propaandiol en betaïne, waaraan corrosieremmers worden toegevoegd. De energiedrager wordt verdund om het gewenste vriespunt te verkrijgen. Elke energiedrager heeft zijn bijzonderheden en het is belangrijk om alle mogelijke oplossingen te analyseren alvorens een keuze te maken, en daarom biedt Climalife een totaalaanbod.

De keuze van een energiedrager is afhankelijk van de temperatuur die nodig is voor het proces. Bij de productie van roomijs, in vriestunnels, bij de vleesproductie en voor verpakte levensmiddelen en dergelijke, kunnen energiedragers bij lage en zelfs zeer lage temperaturen worden gebruikt.

Om in die behoeften te voorzien hebben wij Greenway® Neo ontwikkeld op basis van biobased 1,3-propaandiol, dat prestaties combineert met duurzame ontwikkeling. Ook bieden wij Temper aan, op basis van kaliumacetaat en -formiaat, voor toepassing bij zeer lage temperaturen (vriespunt tot – 60°C) dankzij de lage viscositeit. Ten slotte is er Friogel® Neo (op basis van MPG), dat veel gebruikt wordt door de grote namen in de levensmiddelenindustrie.

 

 

 

Kunnen energiedragers als ‘levensmiddelen’ worden beschouwd?


P-E. D. : Nee, een energiedrager is geen levensmiddel. Voor het productieproces van een levensmiddel adviseren wij een installatie die gebruik maakt van een energiedrager welke gemaakt is om potentieel verontreiniging met het productieproces te voorkomen. Het gebruik van energiedragers op basis van mono-ethyleenglycol (MEG) is gevaarlijk in de levensmiddelenindustrie, omdat ze schadelijk kunnen zijn bij inslikken. Daarom wordt het voorzorgsbeginsel toegepast, ook al brengt het proces de levensmiddelen niet rechtstreeks in aanraking met de energiedrager. Sommige producenten denken namelijk dat er geen gevaar is aangetoond en kiezen voor oplossingen op basis van MEG die ongeveer 40% goedkoper zijn dan andere niet-schadelijke energiedragers.

 

Wij weten echter dat niet-waargenomen lekken in het secundaire circuit kunnen ontstaan door corrosie of een andere oorzaak, met zeer ernstige gevolgen in deze sector.
In geval van opspatten, verontreiniging of contact van een energiedrager met een levensmiddel, zelfs als dit product in de regelgeving niet als giftig is ingedeeld, wordt het levensmiddel ongeschikt voor consumptie. Het verontreinigde levensmiddel moet uit de handel genomen en vernietigd worden, ongeacht de vergunning van de energiedrager.

 

 

 

Dragen energiedragers bij tot een geringere milieu-impact?


P-E. D. : Ja, de aard en de eigenschappen van de energiedrager zijn van invloed op de doeltreffendheid van de productie. Dat geldt met name voor energiedragers met een lage viscositeit en een niet-fossiele oorsprong. Pompen zijn kleiner, het stroomverbruik neemt af en daarmee dragen ze bij tot een verbetering van de energie-efficiëntie van een installatie.
Greenway® Neo kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor temperaturen tot – 50°C met een lagere viscositeit dan een MPG, wat meer efficiëntie en minder energieverbruik oplevert. Bovendien is de energiedrager van plantaardige herkomst Greenway® Neo voor ISO 14000-gecertificeerde bedrijven de ideale oplossing. Het belangrijkste bestanddeel van deze vloeistof, biobased 1,3-propaandiol, zorgt vergeleken met een klassieke MPG tijdens de productie voor een vermindering van 42% van de uitstoot van broeikasgassen en een daling van 38% van het energieverbruik.

 

 

 

En wat koudemiddelen betreft, bestaat er ook een koudemiddel voor elke toepassing? Hoe kies je de juiste?

 

 

P-E. D. : Er worden verschillende soorten moleculen aangeboden op de markt. Er is geen kant-en-klare oplossing die voldoet aan alle behoeften in de productie en bewaring van levensmiddelen. Bij het ontwerpen van een nieuwe koelinstallatie moet bij het kiezen van het koudemiddel rekening worden gehouden met de technische, economische en ecologische parameters, af-hankelijk van de behoefte aan koudeproductie. Gesloten installaties maken het mogelijk om de milieu-impact te verkleinen.
Bij de keuze van het juiste koudemiddel moeten meerdere criteria in aanmerking worden genomen, met name:

  • het GWP,
  • de koudeproductie,
  • de energie-efficiëntie,
  • de toepassing van het gekozen koudemiddel,
  • de veiligheid,
  • het rendement op investering.

 

 

Kunt u ons een paar voorbeelden van koude-middelen en toepassingen geven?

 


P-E. D. : Natuurlijk. Solstice® N40 (R-448A) is voor bestaande installaties de oplossing ter vervanging van de koudemiddelen R-404A /R-507A, die zeer vaak worden gebruikt in de levensmiddelenindustrie. Met een GWP van 1387 is dit koudemiddel geschikt voor koelinstallaties (positieve en negatieve temperaturen) van koelhuizen, voor diepvriesopslag, voor bereidingslaboratoria en voor de bewaring van diepvriesproducten.

Voor nieuwe koelsystemen (positieve en negatieve temperaturen) adviseren wij Solstice® L40X (R-455A), de oplossing met het laagste GWP (<150) op de markt. Dit middel heeft een beter prestatie-coëfficiënt. Uit meerdere onderzoeken in de sector is bovendien gebleken dat dit koudemiddel minstens 6%meer rendement mogelijk maakt bij gebruik in koelsystemen met negatieve temperaturen. Uit het oogpunt van veiligheid is de als A2L ingedeelde R-455A vrijwel niet-ontvlambaar. Het middel heeft een ontvlambaarheidsbereik van slechts 1,1% en is niet giftig, wat een interessant voordeel oplevert ten opzichte van het als B2L ingedeelde ammoniak, een veelgebruikt koudemiddel in de levensmiddelenindustrie. Tot slot kan R-134a in nieuwe installaties voor koeling met positieve temperatuur en voor airconditioning worden vervangen door Solstice® ze (R-1234ze), een HFO met een zeer laag GWP (<1). Dit koudemiddel biedt goede prestaties en heeft een geringe milieu-impact. R-1234ze heeft een groter temperatuurbereik dan R-134a (dit koudemiddel bestrijkt een spectrum van -20°C tot +110°C), waardoor nieuwe toepassingen in de levensmiddelenindustrie kunnen worden overwogen, zoals bijvoorbeeld het blancheren van groenten door het water te verwarmen tot een temperatuur boven 85°C.

 

 

 

Ter afsluiting, welke oplossingen adviseert u voor het verbeteren van de energie-efficiëntie van installaties in de levensmiddelenindustrie?

 


P-E. D. :Vanuit louter energie-efficiëntie oogpunt zijn circuits met directe expansie voorzien van een doeltreffend lekdichtheid- en energie-controlesysteem het meest effectief. De keuze van het koudemiddel moet worden gemaakt op basis van de volumetrische koelcapaciteit, de bedrijfsomstandigheden, de omgevingsinvloeden en de voorwaarden voor productie en opslag. Ook houden we rekening met de werkdruk (een lagere druk zorgt voor een lager verbruik en verkleint het risico van een lek). In dat opzicht zijn mengsels op basis van HFO interessant.

 


Indirecte systemen verbruiken meer energie wegens verlies met de tussentijdse uitwisseling, en het verbruik van de pompen. Daarom is het belangrijk om te kiezen voor de energiedrager met het beste thermische vermogen en de laagste viscositeit. En net zoals voor koudemiddelen moet rekening worden gehouden met de veiligheid/giftigheid van de gebruikte energiedrager en dienen de regelgeving en de aanbevelingen voor de toepassing in acht worden genomen.

 

 

Onze casestudy's zijn te vinden op onze website:

 

Energiedrager Greenway® Neo bespaart energie: een demonstratie bij Comerándalus.
Danone verkleint CO2 fooprint met energiedrager Greenway® Neo.
Fabrikant IceCool International BV gebruikt op grote schaal Solstice® L40X bij Feihl Bäcker.