Caso
A Arla alcançou economia de energia de 481.800 kWh em sistemas de abastecimento de água
A Arla Foods, um dos principais players do mercado internacional de laticínios, embarcou em uma jornada rumo à meta de zero emissões líquidas de carbono em 2050. O primeiro passo é alcançar metas de eficiência de redução das emissões de carbono em 63% em 60 fábricas de laticínios em todo o mundo até 2030. A Grundfos é uma parte essencial destes planos.
A Grundfos é altamente relevante para a Arla para esta abordagem em todo o mundo, porque eles estão vendendo mais do que bombas e podem nos ajudar a atingir nossas metas de redução de energia.
Recentemente, a Grundfos forneceu e instalou novas bombas inteligentes no setor de lacticínios da Arla Westbury, no Reino Unido. Com base em medições de energia comprovadas e validadas, a Grundfos ajudou o local a obter uma economia anual de 481.800 kWh de energia e 194 toneladas de CO2 para seus sistemas de gelo e água gelada, com um retorno sobre o investimento (ROI) de menos de dois anos.
“Nossas instalações em Westbury provaram ser um ótimo lugar para começar com a busca de nossas metas de eficiência para 2030, que faz parte da implementação de nossa agenda global de sustentabilidade. Aqui, os sucessos documentados que levam a reduções substanciais no uso de energia, emissões e custos e operação aprimorada podem ser usados em novos locais”, explicou Mia Bredal, diretora de PMO de sustentabilidade da cadeia de suprimentos da Arla Foods.
As medidas de otimização que levam a ganhos de eficiência energética precisam ser colocadas no contexto mais amplo dos objetivos globais da Arla Foods para a sustentabilidade.
“A ambição neutra em carbono de 2050 não está discriminada em planos detalhados, pois isso não é possível enquanto grande parte da tecnologia capacitadora ainda está evoluindo. Portanto, nosso foco imediato está em metas de eficiência baseadas em dados quantificáveis e custos conhecidos. É por isso que podemos definir metas precisas de eficiência em 2030 de uma redução de 63% nas emissões em 60 instalações em todo o mundo e a meta de 100% de eletricidade de fontes renováveis até 2025. Temos planos concretos de como atingir essas metas”, disse Mia Bredal, diretora da Arla Foods.
A situação
A instalação da Arla em Westbury, em Wiltshire, fabrica uma variedade de produtos derivados da manteiga. Focada em fornecer boa nutrição láctea a partir de agricultura e operações sustentáveis, a Arla Foods também é a maior fabricante mundial de produtos lácteos orgânicos.
A Arla emprega 250 pessoas na instalação de Westbury. Os números de produção típicos por ano são de 45.000 toneladas de leite em pó desnatado e até 80.000 toneladas de manteiga sob as marcas Anchor e Arla. A instalação foi construída em 2002 como uma fábrica de equilíbrio para o Reino Unido. Na época, a fábrica era administrada por um grupo de cooperativas de agricultores antes de a Arla Foods assumir em 2016. Uma fábrica de equilíbrio é onde os volumes excedentes de leite e creme são transformados em produtos de longa vida útil, e esta é uma função estrategicamente importante para manter os preços do leite que são devolvidos aos agricultores.
A unidade de Westbury da Arla possui bombas instaladas para aplicações de água gelada e congelada, alimentação de água de processo e alimentação de caldeira a vapor. No final de 2020, a Westbury entrou em contato com a Grundfos para ajudar a otimizar suas aplicações de água gelada e congelada.
“O primeiro contato com a Grundfos foi sobre algumas unidades e um circuito de água em alguns manipuladores de ar. Depois disso, começaram a buscar onde poderiam economizar energia. E o foco foi primeiro nas bombas de água gelada”, explica Andy Newman, que é o especialista em serviços envolvido nos projetos das novas bombas e cuida delas desde então.
Para água gelada e congelada, os dois bancos de bombas na fábrica de refrigeração são importantes para muitas coisas ao redor da fábrica, por exemplo, para processos como pós-pasteurização e manuseio de produtos. As bombas originais na instalação estavam funcionando há 20 anos desde que a fábrica foi construída, eram diretamente on-line e não eram vedadas mecanicamente. Isso proporcionou desafios para o pessoal da Westbury, tanto em termos de serviço frequente quanto de facilidade de manutenção.
“Quando temos um projeto de manutenção em que estamos atualizando ou instalando um novo equipamento, uma das coisas que sempre verificamos é qual é a melhor prática para isso em termos de consumo de energia. Então, descobrimos que podemos economizar energia, e é aí que a Grundfos entra”, explica George Nicholls, gerente de projetos da Arla Foods, com a responsabilidade principal de cuidar dos processos CAPEX e ajudar a facilitar e gerenciar alguns desses projetos até a conclusão.
A solução da Grundfos
Quando a Grundfos visitou a instalação pela primeira vez, eles visitaram o local e discutiram as possibilidades de melhorias com a Arla. As bombas de água gelada foram escolhidas como as primeiras a serem monitoradas. A Grundfos realizou avaliações de energia (Energy Check Advanced) para encontrar o consumo real de energia no sistema, que envolveu a colocação de sensores no sistema para obter dados reais da configuração existente.
“A Grundfos trouxe o seu próprio equipamento. Eram alicates amperímetros que apenas se conectaram a uma fonte de alimentação com um modem e um cartão SIM. E não exigiu nenhum esforço de nossa parte”, disse Andy Newman, especialista em serviços da Arla Foods.
As medições feitas pela Grundfos mostraram rapidamente que os parâmetros de projeto para as bombas existentes estavam muito fora de suas curvas de projeto e eram ineficientes. O resultado foi um relatório detalhado que mostrou como a otimização e o downsizing do sistema existente gerariam economia de energia e melhorias no processo por meio de melhores modos de controle e operação.
“O que obtivemos da Grundfos foi um relatório muito claro que identificou e explicou os benefícios técnicos e também os benefícios energéticos, financeiros e de sustentabilidade. Para nós, houve uma série de vitórias que pudemos ver nesse projeto”, disse George Nicholls, gerente de projetos da Arla Foods.
“Acho que o fato de o relatório ter sido baseado em medições reais também é positivo para nós, porque foi uma ilustração da maneira como a Grundfos fez a pesquisa. Foi feita corretamente e foi realmente positivo!”
A decisão de agir foi bem clara para a Arla Foods. Os custos de capital e os custos operacionais futuros em relação aos custos operacionais existentes foram apresentados de uma forma em que a equipe da Westbury pode ver rapidamente que o tempo de retorno de qualquer investimento estava dentro dos limites estabelecidos pela Arla Foods.
“Do ponto de vista de pegar um relatório, lê-lo e entender os benefícios, foi muito fácil tomar uma decisão com esses períodos de retorno em diferentes frentes. Foi uma decisão muito fácil para nós!”, concluiu George Nicholls, gerente de projetos da Arla Foods.
A equipe da Grundfos prestou assessoria na seleção de bombas e controles inteligentes e entregou um sistema ponta-a-ponta em regime de turnkey para água gelada e congelada, incluindo instalação, tubulação e comissionamento e validação de economias. Para o sistema de água gelada, isso significava substituir as três bombas antigas de 55 kW por três novas bombas NB 80-200 37 kW, incluindo conversores de frequência. No sistema de água congelada, as três antigas bombas de 22 kW foram substituídas por três novas bombas TPE 200-70 de 7,5 kW com inversores de frequência incorporados.
Devido aos cronogramas críticos de produção no leite, foi necessária uma quantidade considerável de preparação para o processo de instalação. Um requisito era que todas as três bombas em cada sistema estivessem online, mesmo que uma das bombas estivesse em espera. A instalação de Westbury não podia ficar muitos dias sem operar.
A Grundfos compreendeu claramente a natureza do nosso negócio e a necessidade da nossa continuidade de funcionamento. Eles aproveitaram o tempo para vir e descobrir o trabalho de preparação necessário. Então, o trabalho prosseguiu com o impacto mínimo no local. Do meu ponto de vista, gerenciar o processo do projeto – a comunicação, o pedido, o recebimento de mercadorias e a logística foram muito diretos e profissionais. Foi uma experiência muito positiva!
O resultado
As novas bombas NB e TPE com inversores de frequência – externos e internos, respectivamente – estavam funcionando dentro da janela de 12 horas.
“As novas bombas são bombas muito, muito mais bem projetadas. Mesmo que elas ainda utilizem válvulas moduladoras, nós agora contamos também com o controle de pressão. Além disso, as bombas se sequenciam e controlam os pontos de ajuste, podemos fazer alterações facilmente. Também temos maior capacidade de monitoramento agora e podemos ver o consumo de energia das bombas localmente”, diz Andy Newman, especialista em serviços da Arla Foods.
“Outro benefício é que o chão de fábrica é mais fácil de manter. O chão está geralmente seco por completo. Não temos derramamentos de água e há muito menos trabalho manual. Isso também melhora o ambiente de trabalho”.
A Arla Westbury também agora exige menos itens de estoque no local, reduzindo ainda mais os custos. Por exemplo, apenas duas vedações mecânicas diferentes precisam ser estocadas para as bombas, se necessário.
Fizemos alguns projetos recentes com a Grundfos e tem sido perfeito, tudo bem gerenciado. Fico sem palavras para falar deles”.
“É uma vitória em várias frentes, na verdade. O que os especialistas em serviços estão procurando especificamente é um equipamento bom, confiável e funcional que tenha um bom desempenho na aplicação escolhida. Para nós, como empresa, obviamente temos a responsabilidade de tentar fazer as coisas de forma mais eficiente. E para nós esse projeto preenche diversos requisitos. Requisitos esses como o custo, sustentabilidade e também engenharia”, acrescenta George Nicholls, gerente de projetos da Arla Foods.
Andy Cook é um líder de equipe de engenharia na Arla Westbury e trabalha com serviços locais e líderes de equipe para áreas especializadas: “Para mim, o feedback da Grundfos foi excepcional. Fizemos alguns projetos recentes com a Grundfos e tem sido perfeito, tudo bem gerenciado. Fico sem palavras para falar deles”.
“Com este projeto, vimos que poderíamos atingir uma série de objetivos com uma única instalação. Éramos capazes de atualizar e obter economias financeiras e de carbono, que são pilares muito úteis para a redução geral de 63% que a empresa está procurando”, confirma George Nicholls, gerente de projetos da Arla Foods.
Com a otimização dos circuitos de água gelada e congelada, o próximo projeto da Grundfos na Arla Westbury foi atualizar suas bombas de alimentação de caldeiras. As caldeiras a vapor fazem parte de muitos processos na produção de laticínios e são importantes para o funcionamento dos evaporadores, onde o vapor é a parte principal desse processo. Este novo projeto resultou em economias anuais na alimentação da caldeira com novas bombas de 4096 quilowatts-hora por ano e 33,81 toneladas de CO2 equivalente.
Produtos e serviços fornecidos
- Energy Check
- Três bombas NB 80-200 37 kW, incluindo inversores de frequência
- Três bombas TPE 200-70 de 7,5 kW com inversores de frequência embutidos
- Sistema pronto para funcionar de ponta a ponta, incluindo instalação, tubulação e comissionamento
Parceria
A colaboração entre a Grundfos e a Arla baseia-se na confiança construída ao longo de vários anos. Os programas de sustentabilidade no local que estão aumentando agora em instalações globalmente, por exemplo, em Arla Westbury, não são para simplesmente trocar bombas; eles se referem à criação de um programa em cada instalação para viabilidade, e este programa é diferente para cada instalação.
A experiência de Arla Westbury se baseou ainda mais nessa parceria, devido à otimização de energia e melhorias operacionais realizadas no último ano, incluindo uma avaliação de energia para quantificar possíveis reduções de energia.
“A Arla e a Grundfos tem uma verdadeira parceria, pois as avaliações de energia são uma colaboração entre os especialistas da Arla no local e os técnicos e especialistas da Grundfos. Outras instalações se encontrarão em breve com a Grundfos pela primeira vez quando comparecerem ao processo de avaliação energética. A Grundfos ajuda com ferramentas e sistemas para garantir que o processo seja replicável e os dados comparáveis”, disse Mia Bredal, Diretora da Arla Foods, e conclui:
“Desta forma, a Grundfos é muito relevante para a Arla para esta abordagem em todo o mundo, porque eles estão vendendo mais do que bombas e podem nos ajudar a atingir nossas metas de redução de energia”.
Já existe uma solução para um futuro mais sustentável para a indústria de alimentos e bebidas