• În timp ce sectoarele energetic și industrial au făcut pași uriași către sursele regenerabile în ultimii ani, sistemul alimentar rămâne una dintre cele mai mari slăbiciuni ale Europei.
Producția alimentară, inclusiv produsele de panificație, depinde în continuare în mare măsură de combustibilii fosili, peste 30 % din Europa suferind deja de penurie de apă. Mai devreme sau mai târziu, toate acestea se vor reflecta în prețurile energiei, făinii și produselor finale.
Prin urmare, tendința clară în panificație în următorii ani va fi automatizarea și digitalizarea totală a producției de panificație, cu utilizarea maximă a energiei reziduale din gazele de exhaustare și aburul de condensare, ceea ce poate asigura o eficiență de până la 95% a întregului sistem, cu economii de energie de până la 40%, în funcție de dimensiunea spațiului de producție și de tehnologia inițială.
Tehnologia Kornfeil pentru economisirea energiei
Kornfeil se focusează de mult timp pe utilizarea energiei reziduale din brutării prin sistemul EkoBlok și implementarea cazanelor cu ulei termic BioTherm, care permit utilizarea eficientă a căldurii pe tot parcursul procesului de coacere. Anii de experiență au fost transformați în conceptul energetic cuprinzător Kornfeil, care reprezintă o soluție pentru o trecere treptată sau radicală de la combustibilii fosili și include, de asemenea, necesitatea de a muta o parte din producție în timpul zilei, având în vedere utilizarea energiei solare și a surselor regenerabile.
Conceptul conectează sursele individuale de căldură și tehnologiile într-o singură unitate funcțională – de la producția și distribuția căldurii, prin utilizarea și acumularea acesteia, până la recuperare. Obiectivul este de a obține o eficiență energetică maximă și autosuficiență în operațiunile de coacere prin sisteme interconectate de gestionare și utilizare a energiei.
Acesta este în primul rând un concept pentru tehnologiile cu ulei termic în cuptoarele de coacere, care, datorită unui mediu comun de transfer al căldurii, permit variabilitatea și utilizarea combinată a diferitelor tipuri de medii de încălzire. Cu toate acestea, există și o soluție pentru cuptoarele cu gaz ciclotermic, unde se poate lua în considerare biogazul din surse de energie regenerabile și utilizarea arzătoarelor cu peleți care ard peleți pe bază de lemn, deșeuri lemnoase și agropeleți ca produs secundar al producției agricole.
Dar să revenim la tehnologia flexibilă cu ulei termic, în care cuptoarele cu vatră, cuptor rotativ și cu bandă transportoare pot fi utilizate în combinație pentru încălzire – gaz natural, GPL sau electricitate în conexiune cu surse de energie regenerabilă – fotovoltaică, centrale eoliene și biomasă.
Sistem inovativ de stocare a energiei termice
O caracteristică nouă a conceptului energetic Kornfeil este sistemul de stocare a energiei termice ThermoNest. Această tehnologie, pentru care a fost depusă o cerere de brevet internațional, a fost dezvoltată special pentru brutării cu sisteme termo-ulei ca una dintre modalitățile alternative de utilizare eficientă a surselor de energie regenerabilă în coacere, producția de abur și reducerea consumului de combustibili fosili.
Deoarece sursele de energie regenerabilă sunt instabile și producția lor variază pe parcursul zilei și al anului, stocarea energiei obținute este esențială pentru o gestionare eficientă și rațională a energiei în brutării. ThermoNest permite acumularea căldurii atunci când există o presiune excesivă asupra rețelei și utilizarea acesteia în momentele de consum mai mare sau când există o penurie de energie din surse regenerabile.
În practică, acest lucru înseamnă că brutăriile pot utiliza surplusul de energie electrică din rețeaua de distribuție, în special în lunile de vară și în weekenduri, când energia este vândută pe piață la prețuri minime sau chiar negative, crescând astfel semnificativ eficiența economică a întregii operațiuni.
Informații tehnice:
- Capacitate de energie termică utilizabilă: 5 MWh / 7,5 MWh / 10 MWh.
- Economii de consum de combustibili fosili: 50-70% în funcție de dimensiunea operațiunii.
- Mod de utilizare: încălzirea tehnologiei cu ulei termic, producerea de abur, stabilizarea puterii termice.
- Bilanț al emisiilor: conversia energiei cu emisii zero de carbon în căldură de proces stabilă
- Funcția rețelei: poate fi utilizat ca element de echilibrare a puterii în rețeaua de distribuție
Atunci când este dimensionată corespunzător, stocarea termică ThermoNest poate servi și ca element de stabilizare în rețeaua de distribuție, adică un serviciu de echilibrare a energiei. Brutăriile pot astfel oferi o parte din capacitatea lor pentru a echilibra vârfurile de energie, profitând în același timp de tarife favorabile pentru capacitatea rezervată sau de achiziții ieftine de energie excedentară de pe piață.
Având în vedere condițiile climatice și geografice, tehnologiile de stocare și de energie regenerabilă pot fi utilizate cel mai eficient din primăvară până în toamnă. Cu toate acestea, în lunile de tranziție și de iarnă, este necesar să se completeze sistemul cu surse de energie de rezervă – cel mai adesea gaze naturale, GPL, biogaz, biomasă sub formă de așchii de lemn sau pelete – în funcție de posibilitățile locale și regionale ale operațiunii respective.
Principiul funcțional al Kornfeil Energy Concept se bazează pe conectarea surselor individuale de încălzire într-un singur sistem controlat, ceea ce permite programului să stabilească priorități de utilizare a energiei în funcție de rentabilitatea actuală sau disponibilitatea surselor individuale. Acest principiu reprezintă un pas către digitalizarea și automatizarea gestionării fluxului de energie în brutării – sistemul poate astfel răspunde în timp real la prețurile spot, la performanța surselor regenerabile sau la nevoile imediate de producție.
Având în vedere că disponibilitatea surselor regenerabile fluctuează pe parcursul zilei și al anului, această abordare permite înlocuirea treptată sau parțială a combustibililor fosili, cu scopul de a reduce permanent emisiile de CO₂. Pentru a maximiza utilizarea energiei solare în propria producție, este recomandabil să mutați o parte din procesele de producție în timpul zilei, cum ar fi activitățile legate de ambalare sau pregătirea produselor de panificație proaspete pentru distribuția de după-amiază. Aceste măsuri ar trebui completate cu stocarea energiei electrice în baterii, care ajută la acoperirea diferențelor de timp dintre producția și consumul de energie, deși implementarea lor este în prezent o soluție mai costisitoare din punct de vedere financiar.
Utilizarea energiei reziduale
Unul dintre domeniile cheie de dezvoltare este utilizarea energiei reziduale din gazele de exhaustare ale cuptoarelor de panificație și a energiei aburului eliminat. Kornfeil activează în acest domeniu de mai bine de douăzeci de ani, timp în care a implementat zeci de proiecte energetice, inclusiv instalarea sistemului EkoBlok, de la operațiuni mai mici până la mari brutării industriale. Dezvoltarea pe termen lung și experiența practică au permis crearea de soluții corespunzătoare diferitelor capacități și cerințe tehnologice.
Pe baza acestei experiențe, au fost create noile serii de modele EkoBlok ExtraSteam și EkoBlok ExtraClean, care permit o utilizare semnificativ mai eficientă a căldurii de condensare din aburul de evacuare – prezent în fiecare brutărie pe parcursul întregului ciclu de producție. Aburul de evacuare reprezintă aproximativ 10-12% din așa-numitele reziduuri de coacere, fiecare kilogram de abur conținând aproximativ 0,5 kW de energie utilizabilă. În practică, aceasta corespunde puterii necesare pentru a încălzi până la 1.000 de litri de apă la 60 °C pe oră. Căldura obținută poate fi utilizată în continuare pentru încălzirea apei calde în scopuri sanitare, a apei de alimentare pentru cazanele cu abur sau pentru funcționarea mașinilor de spălat lăzi.
Proiectul EkoBlok include două ieșiri de energie reziduală – prima sub formă de apă de încălzire la 60/80 °C și a doua sub formă de apă caldă încălzită la o temperatură cuprinsă între 60 și 90 °C, în funcție de cerințele proiectului. Același principiu este utilizat și de dispozitivul de filtrare și recuperare, care recuperează energia din aburul de evacuare și apoi purifică aerul de componentele mirositoare, îmbunătățind astfel mediul de lucru în brutărie.
Datorită acestor inovații, este posibilă utilizarea până la 95% din energia introdusă pentru coacere, ceea ce aduce economii semnificative de energie primară și costuri de exploatare, precum și o reducere a amprentei de carbon, în conformitate cu obiectivele de decarbonizare și durabilitate în producția alimentară.
Articol realizat de Martina Kornfeilová, CEO Kornfeil
Citiți pe Arta Albă și: Sistemele de recuperare a căldurii EkoBlok – Kornfeil
