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Catena del freddo nel food & beverage
Buone pratiche e strumenti per il mantenimento dei prodotti surgelati: l'ottimizzazione della catena del freddo
Valeria Caso - FIRE - Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia
Sommario
La scarsa comprensione del potenziale dell'efficienza energetica e dei vantaggi economici che si potrebbero raggiungere porta le imprese ad adottare misure sbagliate che non consentono un risparmio energetico significativo.
ICEE (integra le caratteristiche della catena del freddo nel settore dei prodotti freschi in un supporto decisionale analitico) si concentra sulle piccole e medie imprese operanti nel settore del food & beverage.
Anche le grandi aziende sono coinvolte dalla catena del freddo: bevande, caseificio, pesce, frutta e verdura, carne...
Le prestazioni energetiche ed ambientali all'interno della catena del freddo
Lo sviluppo e l'applicazione di uno strumento analitico di efficienza energetica consente di sostenere e facilitare il processo decisionale, permette agli utenti di stimare le prestazioni energetiche ed ambientali all'interno della catena del freddo, vengono inoltre stabiliti gli attori principali, fornirà suggerimenti per investimenti specifici nell'ambito dell'efficienza energetica, benchmarking e analisi what-if.
Per accelerare il cambiamento nella cultura energetica del settore food & beverage , è necessario avere un programma di capacity building e predisporre la creazione di una comunità.
ICCEE e la catena del freddo
- La catena del freddo è tra i sistemi a più alta intensità energetica all'interno del settore Food & beverage, ma c'è ancora una scarsa comprensione del potenziale dell'efficienza energetica e dei vantaggi economici che si potrebbero raggiungere adottando le giuste misure di risparmio energetico;
- ICCEE pone la sua attenzione sulle piccole e medie imprese operanti nel settore del food & beverage;
- Tuttavia, la catena del freddo include anche grandi aziende.
Pilastri principali
Consentirà agli utenti di stimare le prestazioni energetiche ed ambientali all'interno della catena del freddo, ne stabilirà gli attori principali e sarà in grado di fornire:
- Suggerimenti per investimenti specifici nell'ambito dell'efficienza energetica;
- Benchmarking;
- Analisi what-if.
Temi principali:
- Gestione della supply chain;
- LCA ed LCC;
- NEBs ed aspetti comportamentali;
- Aspetti finanziari e opportunità di finanziamento.
Tool
Sviluppare e applicare uno strumento analitico di efficienza energetica per sostenere e facilitare il processo decisionale
Capacity Building Programme
Un programma di capacity building e la creazione di una comunità per accelerare il cambiamento nella cultura energetica del settore Food & Beverage.
Opportunità di risparmio energetico nelle varie fasi della catena del freddo
È possibile apportare i seguenti miglioramenti nelle varie fasi della catena del freddo:
- Miglioramenti a livello di edificio;
- Miglioramenti dei sistemi tecnologici;
- Miglioramenti sui trasporti;
- Miglioramenti legati alla gestione.
Miglioramenti sui trasporti
Percorsi di viaggio ottimizzati
Una buona pratica è quella di ottimizzare i percorsi di viaggio In questo modo i percorsi in modo tale che il veicolo e il sistema di raffreddamento debbano fornire meno energia e il veicolo possa essere caricato nel modo più completo possibile.
Isolamento del camion
Il trasporto globale di merci su strada dovrebbe crescere del 2,5% ogni anno fino al 2030. Pertanto, per evitare l'aumento dell'impatto ambientale dei veicoli refrigerati, una misura per ridurre il loro consumo energetico è il miglioramento del loro isolamento. Materiale isolanti utilizzati sono la schiuma poliuretanica espansa (PU) e più di recente i cosiddetti PCM.
Monitoraggio del carburante
Il monitoraggio del carburante è utile, in particolare per le aziende logistiche, per individuare le irregolarità e ridurre il consumo di carburante. Consente inoltre di rilevare un aumento improvviso del consumo di carburante, di sensibilizzare il conducente e di ridurre gli eventuali furti di carburante.
Miglioramenti legati alla gestione
Gestione della Temperatura
La valutazione delle temperature di raffreddamento necessarie per i vari prodotti è una misura molto semplice e a basso costo, con un notevole potenziale di risparmio energetico. Oltre a controllare se i termostati sono impostati in modo adeguato si possono infatti disporre intelligentemente i prodotti refrigerati o congelati, separando quelli che devono essere conservati a temperature diverse.
Monitoraggio energetico
Conoscere il consumo di energia è essenziale per conoscere ogni processo di produzione, per ottimizzarlo ed essere in grado di controllare ogni deviazione che può verificarsi. Il sistema di monitoraggio consente ai manager di medio e alto livello di conoscere meglio il consumo energetico nelle aree di processo, di incorporare e seguire i KPI per i loro processi e di ottenere un quadro migliore del consumo energetico del sito.
Benefici energetici e non solo (I)
Rinnovamento del sistema di raffreddamento in un'industria operante nel settore della carne:
SITUAZIONE EX ANTE
- 16 compressori indipendenti ad R22, tra 10 e 30 kW C.U;
- Basso livello di isolamento nei condotti;
- Sistema di controllo semplice;
- Manutenzione complessa e costi elevati.
SITUAZIONE EX POST
- Sistema di raffreddamento centralizzato con due compressori per un totale di oltre 200 kw;
- Recupero del calore e rinnovamento del sistema di isolamento dei condotti;
- Efficienza energetica >35%;
- Risparmio economico > 100.000?/anno;
- Investimento > 500.000 ?.
Benefici energetici e non solo (II)
- Riduzione delle emissioni inquinanti e dei GHG;
- Maggiore affidabilità delle installazioni: meno guasti;
- Migliore qualità dei processi e dei prodotti (e.g. migliore controllo della temperatura);
- Maggiore sicurezza: meno rischi di perdite e meno problemi dovuti a tubi mal isolati;
- Maggiore soddisfazione di dirigenti e tecnici: aumento della percezione di una maggiore cura per la fabbrica e gli impianti;
- Migliore immagine dell'azienda grazie alla sua maggiore "Sostenibilità" - tanto maggiore se si incorporano le rinnovabili.
L'importanza dei NEB
Tre ragioni per valutare gli effetti non energetici (per energy managers e fornitori di soluzioni energetiche):
Valore: gli indicatori economici del progetto migliorano, dato che nei cash flow si considerano sia i risparmi energetici che i NEBs;
De-risking: La valutazione degli effetti negativi (non-energy losses NELs) permette una migliore comprensione - e quindi di delineare - i rischi collegati i progetti energetici. Ciò riduce sia il rischio percepito ed associato all'efficienza energetica (tra le barriere principali agli investimenti) e facilita il finanziamento di parte terza;
Proposta: Diventa possibile proporre gli interventi facendo leva sugli altri benefici, facilitando l'individuazione di alleati in azienda e mostrando ai decisori gli aspetti a cui sono più sensibili.
L'approccio metodologico di M-BENEFITS
1. Necessaria per capire il modello di business aziendale ed il contesto di investimento;
2. Permette di correlare i processi chiave dell'azienda con i servizi energetici;
3. Permette di individuare i possibili effetti del vantaggio competitivo;
4. Permette di valutare l'attrattiva finanziaria del progetto 5. Permette di realizzare e presentare una proposta di progetto.
Per accelerare il cambiamento nella cultura energetica del settore food & beverage , è necessario avere un programma di capacity building e predisporre la creazione di una comunità.
ICCEE e la catena del freddo
- La catena del freddo è tra i sistemi a più alta intensità energetica all'interno del settore Food & beverage, ma c'è ancora una scarsa comprensione del potenziale dell'efficienza energetica e dei vantaggi economici che si potrebbero raggiungere adottando le giuste misure di risparmio energetico;
- ICCEE pone la sua attenzione sulle piccole e medie imprese operanti nel settore del food & beverage;
- Tuttavia, la catena del freddo include anche grandi aziende.
Pilastri principali
Consentirà agli utenti di stimare le prestazioni energetiche ed ambientali all'interno della catena del freddo, ne stabilirà gli attori principali e sarà in grado di fornire:
- Suggerimenti per investimenti specifici nell'ambito dell'efficienza energetica;
- Benchmarking;
- Analisi what-if.
Temi principali:
- Gestione della supply chain;
- LCA ed LCC;
- NEBs ed aspetti comportamentali;
- Aspetti finanziari e opportunità di finanziamento.
Tool
Sviluppare e applicare uno strumento analitico di efficienza energetica per sostenere e facilitare il processo decisionale
Capacity Building Programme
Un programma di capacity building e la creazione di una comunità per accelerare il cambiamento nella cultura energetica del settore Food & Beverage.
Opportunità di risparmio energetico nelle varie fasi della catena del freddo
È possibile apportare i seguenti miglioramenti nelle varie fasi della catena del freddo:
- Miglioramenti a livello di edificio;
- Miglioramenti dei sistemi tecnologici;
- Miglioramenti sui trasporti;
- Miglioramenti legati alla gestione.
Miglioramenti sui trasporti
Percorsi di viaggio ottimizzati
Una buona pratica è quella di ottimizzare i percorsi di viaggio In questo modo i percorsi in modo tale che il veicolo e il sistema di raffreddamento debbano fornire meno energia e il veicolo possa essere caricato nel modo più completo possibile.
Isolamento del camion
Il trasporto globale di merci su strada dovrebbe crescere del 2,5% ogni anno fino al 2030. Pertanto, per evitare l'aumento dell'impatto ambientale dei veicoli refrigerati, una misura per ridurre il loro consumo energetico è il miglioramento del loro isolamento. Materiale isolanti utilizzati sono la schiuma poliuretanica espansa (PU) e più di recente i cosiddetti PCM.
Monitoraggio del carburante
Il monitoraggio del carburante è utile, in particolare per le aziende logistiche, per individuare le irregolarità e ridurre il consumo di carburante. Consente inoltre di rilevare un aumento improvviso del consumo di carburante, di sensibilizzare il conducente e di ridurre gli eventuali furti di carburante.
Miglioramenti legati alla gestione
Gestione della Temperatura
La valutazione delle temperature di raffreddamento necessarie per i vari prodotti è una misura molto semplice e a basso costo, con un notevole potenziale di risparmio energetico. Oltre a controllare se i termostati sono impostati in modo adeguato si possono infatti disporre intelligentemente i prodotti refrigerati o congelati, separando quelli che devono essere conservati a temperature diverse.
Monitoraggio energetico
Conoscere il consumo di energia è essenziale per conoscere ogni processo di produzione, per ottimizzarlo ed essere in grado di controllare ogni deviazione che può verificarsi. Il sistema di monitoraggio consente ai manager di medio e alto livello di conoscere meglio il consumo energetico nelle aree di processo, di incorporare e seguire i KPI per i loro processi e di ottenere un quadro migliore del consumo energetico del sito.
Benefici energetici e non solo (I)
Rinnovamento del sistema di raffreddamento in un'industria operante nel settore della carne:
SITUAZIONE EX ANTE
- 16 compressori indipendenti ad R22, tra 10 e 30 kW C.U;
- Basso livello di isolamento nei condotti;
- Sistema di controllo semplice;
- Manutenzione complessa e costi elevati.
SITUAZIONE EX POST
- Sistema di raffreddamento centralizzato con due compressori per un totale di oltre 200 kw;
- Recupero del calore e rinnovamento del sistema di isolamento dei condotti;
- Efficienza energetica >35%;
- Risparmio economico > 100.000?/anno;
- Investimento > 500.000 ?.
Benefici energetici e non solo (II)
- Riduzione delle emissioni inquinanti e dei GHG;
- Maggiore affidabilità delle installazioni: meno guasti;
- Migliore qualità dei processi e dei prodotti (e.g. migliore controllo della temperatura);
- Maggiore sicurezza: meno rischi di perdite e meno problemi dovuti a tubi mal isolati;
- Maggiore soddisfazione di dirigenti e tecnici: aumento della percezione di una maggiore cura per la fabbrica e gli impianti;
- Migliore immagine dell'azienda grazie alla sua maggiore "Sostenibilità" - tanto maggiore se si incorporano le rinnovabili.
L'importanza dei NEB
Tre ragioni per valutare gli effetti non energetici (per energy managers e fornitori di soluzioni energetiche):
Valore: gli indicatori economici del progetto migliorano, dato che nei cash flow si considerano sia i risparmi energetici che i NEBs;
De-risking: La valutazione degli effetti negativi (non-energy losses NELs) permette una migliore comprensione - e quindi di delineare - i rischi collegati i progetti energetici. Ciò riduce sia il rischio percepito ed associato all'efficienza energetica (tra le barriere principali agli investimenti) e facilita il finanziamento di parte terza;
Proposta: Diventa possibile proporre gli interventi facendo leva sugli altri benefici, facilitando l'individuazione di alleati in azienda e mostrando ai decisori gli aspetti a cui sono più sensibili.
L'approccio metodologico di M-BENEFITS
1. Necessaria per capire il modello di business aziendale ed il contesto di investimento;
2. Permette di correlare i processi chiave dell'azienda con i servizi energetici;
3. Permette di individuare i possibili effetti del vantaggio competitivo;
4. Permette di valutare l'attrattiva finanziaria del progetto 5. Permette di realizzare e presentare una proposta di progetto.
Video
Catena del Freddo un caso applicativo
Miglioramenti a livello di edificio (I)
Isolamento
L'isolamento termico è il modo più efficiente per mantenere basse temperature. Consiste tecnicamente nel minimizzare la trasmissione del calore tra due spazi adiacenti attraverso l'utilizzo di materiali isolanti che creano una barriera che prevenga la trasmissione di energia e mantenga all'interno la giusta temperatura.
Magazzino con comparti separati
Per ridurre significativamente l'utilizzo di energia è possibile pensare a una suddivisione del magazzino in scomparti in funzione delle diverse temperature richieste dai vari beni da conservare, in modo da ottimizzare le attività di raffreddamento in ogni sotto-settore.
Miglioramenti a livello di edificio (II)
Illuminazione LED
- La vita utile è maggiore alle basse temperature (50.000-70.000 h);
- I LED si accendono al 100% in pochi istanti e ciò permette loro di essere il sistema ideale per fare lo switching dinamico, determinando un incremento della vita utile e dei risparmi energetici (in misura anche maggiore);
- I raggi UV e infrarossi non vengono prodotti, evitando così la produzione dell'80% del calore;
- I LED producono una luce direzionale e ciò permette di non utilizzare dei riflettori.
Esempio:
Costruzione di una nuova struttura di un grande produttore alimentare con capannoni di produzione, un magazzino, celle frigorifere -20 ° C, uffici, banchine di carico e illuminazione esterna.
Miglioramenti dei sistemi tecnologici (I)
Recupero di calore
Recuperare calore dai processi di refrigerazione può far risparmiare energia e tagliare i costi energetici. Il calore di scarto generato dall'unità di refrigerazione può essere utilizzato come fonte di calore per preriscaldare l'acqua al fine di ridurre il consumo energetico della caldaia oppure può essere utilizzato per la refrigerazione, attraverso l'uso della refrigerazione ad assorbimento.
Sistemi di refrigerazione multistadio
I sistemi di refrigerazione multistadio cercano di risolvere alcuni dei problemi dei sistemi a stadio singolo.
L'efficienza di un sistema tradizionale di refrigerazione a singolo stadio è influenzata, tra l'altro, dal cosiddetto "Salto di Temperatura", che è la differenza tra la temperatura di condensazione e quella di evaporazione. Più il Salto di Temperatura è alto, più la differenza di pressione e il lavoro del compressore sono alti: quindi è più conveniente suddividere la compressione in due o più fasi. Si possono pertanto adottare sistemi di refrigerazione a due stadi, con o senza intercooler, e sistemi di refrigerazione a cascata.
Miglioramenti dei sistemi tecnologici (II)
Manutenzione degli scambiatori di calore
Tutti gli scambiatori di calore, qualunque sia il mezzo che li attraversa potrebbero essere soggetti a incrostazioni e/o intasamenti. Gli scambiatori sporchi trasferiscono meno calore, a causa della riduzione della superficie reale, con un impatto negativo sul consumo di energia. Al contrario, la pulizia degli scambiatori di calore permette un migliore trasferimento di energia termica, riducendo l'alimentazione e le bollette elettriche. Inoltre, la manutenzione e la pulizia possono prolungare la vita utile dei sistemi. Il tempo di ritorno di questa attività può essere anche meno di 2 anni.
Esempio
Grazie all'intervento di pulizia, si passa ad una temperatura di condensazione 35°C, aumentando la potenza frigorifera del 10%. Il compressore funziona adesso a 35 kW in meno, raggiungendo un 10% di risparmio grazie a questo miglioramento. Questa attività di manutenzione costa 15.000 ?.
Conclusioni
Il progetto ESI
Il progetto ESI Europe mira a replicare in Italia, Portogallo e Spagna un particolare modello per promuovere gli interventi di efficienza energetica nel settore privato.
Contratto GoSafe with ESI
Accordo chiaro e trasparente, con clausola di risparmio energetico garantito tra fornitore di tecnologia e cliente.
Validazione tecnica indipendente
Il progetto e i risparmi garantiti sono validati a progetto e al collaudo da un ente terzo di validazione che agisce anche da arbitro in caso di controversie.
Assicurazione dei risparmi energetici
Copertura del risparmio energetico garantito fino a 5 anni, fornita da un'assicurazione.
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Fonte: mcTER Alimentare Web Edition aprile 2021 Strategie, innovazioni tecnologiche e opportunità: l’efficienza energetica nell’industria alimentare
