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A queima controlada centralmente aumenta a eficiência energética

Com o SIMATIC PCS 7, a Raffinerie Tirlemontoise aumenta sua eficiência energética de 85% para 98%.

Refinar a beterraba sacarina em açúcar custa energia. Muita energia: vários megawatts por hora. É por isso que a Raffinerie Tirlemontoise está se esforçando para obter eficiência. Com uma nova sala de caldeiras controlada centralmente, ela aumentou sua eficiência energética de 85 para 98 por cento de uma só vez.

Produzir açúcar é evaporar a água

Lavar a beterraba sacarina, descascá-la, cortá-la em pedaços, extraí-la com água quente para que os açúcares se dissolvam no suco de açúcar e depois concentrar e cristalizar esse suco.

É assim que a Tiense Sugar Refinery produz açúcar há 190 anos. Os princípios permaneceram os mesmos, mas a escala aumentou e a tecnologia melhorou.

“Uma usina de açúcar é uma fábrica de água”, diz Benny Holemans, Gerente de projetos de energia e sustentabilidade. “A beterraba sacarina contém 14 a 18 por cento de açúcar, dependendo da época. O resto é matéria seca, mas principalmente água. E precisamos evaporar aquela água. Isso custa muita energia.”

Tiense Suiker - intro

A Raffinerie Tirlemontoise está trabalhando duro para usar essa energia da forma mais eficiente possível. Em 2023, a empresa construiu uma nova torre de difusão com maior eficiência e menor consumo de energia do que os antigos sistemas de extração. O suco é engrossado com vapor nos evaporadores e nas panelas.

Toda a instalação de evaporação é balanceada e todos os fluxos de condensado e excedentes de calor são utilizados ao máximo. Uma bomba de calor industrial extrai energia de uma porção de vapor de baixa caloria que não foi reutilizada.

Tiense Suiker - evaporation

De produtor de energia a bateria para a rede

Apesar de todos esses esforços, a energia continua sendo um desafio. “Precisamos ser ecológicos, tanto para nosso planeta, mas também para controlar nossos custos. Atualmente, produzimos de 14 a 15 megawatts, principalmente com gás. Nós mesmos consumimos cerca de 13 megawatts disso, o resto colocamos na rede. Isso está ficando mais caro. Não fazer nada representaria para nós um custo de dezenas de milhões de euros nos próximos 15 anos.”

“Também geramos biometano a partir de resíduos de beterraba, embora ainda esteja muito aquém de atender à nossa demanda de energia. Então, precisamos eletrificar. Mas aí vem o problema: produzimos açúcar de setembro a março, junto com a colheita da beterraba. Esses são precisamente os meses frios, quando há pouca energia solar disponível. Então, tivemos que dar outro salto de eficiência.”

Mais um desafio: um mix de fontes de energia. “No momento, somos produtores de energia. Com a eletrificação, estamos nos tornando consumidores de energia. Queremos consumir pagando o mínimo possível, então a solução tinha que ser flexível. Durante nossos meses de produção, às vezes há pouca eletricidade, mas às vezes há energia demais, por exemplo, quando há muito vento. Então, somos pagos para usar essa energia. Dessa forma, nos tornamos uma bateria para a rede.”

Tiense Suiker - energy

Caldeiras a gás, eletricidade e hidrogênio de última geração

Espalhadas pelo local, havia 3 salas de caldeiras, uma das quais ainda funcionava com carvão até recentemente. Callens, Callensvyncke e Siemens construíram uma sala de caldeira central em oito meses. “Trabalhamos com um pequeno grupo cheio de especialistas e valeu a pena.”

“Estamos presentes aqui desde 1995”, acrescenta Stein Monserez, Gerente vertical de alimentos e bebidas da Siemens. “Nós nos conhecemos muito bem; e, por isso, a comunicação é muito próxima.”

Tiense Suiker - Stein Monserez

Sobre a Raffinerie Tirlemontoise

A Raffinerie Tirlemontoise produz açúcar desde 1836. A empresa é líder de mercado na Bélgica, com cerca de 600 funcionários espalhados por seis locais na Bélgica e na Holanda. A fábrica de Tienen cobre 17 hectares.

A comunicação aberta foi fundamental neste projeto: como resultado, a comunicação foi muito próxima e esse projeto foi extremamente tranquilo.
Stein Monserez, Gerente vertical de alimentos e bebidas, Siemens

“A sala de caldeiras é de última geração”, diz Benny. “Instalamos caldeiras híbridas com baixo teor de NOx com eficiência energética totalmente controladas pelo SIMATIC PCS 7. Ao centralizar tudo e usar equipamentos completamente novos, saltamos de 85% para 98% em eficiência energética de uma só vez. Isso resultou em uma economia anual direta de 5 a 10 por cento. Com uma conta de energia de 13 milhões de euros, isso fez muita diferença.”

“Estávamos padronizando o PCS 7 há algum tempo. Agora também podemos controlar totalmente nossa sala de caldeiras a partir do nosso centro de controle central. Isso se for preciso, já que ele basicamente funciona de forma autônoma. Por conta disso, os operadores precisam circular muito menos.”

Tiense Suiker - Benny Holemans
Com essa nova instalação, reduzimos nosso consumo de água em até um terço. Uma economia significativa, que também beneficia o meio ambiente.
Benny Holemans, Gerente de projeto de energia e sustentabilidade, Raffinerie Tirlemontoise

“Além disso, economizamos muito em manutenção. Nossas antigas caldeiras não estavam mais em boas condições. Estávamos com vazamentos em canos, falhas no queimador etc., e as equipes muitas vezes precisavam ser retiradas. Isso tudo ficou no passado. Os custos de consumo também caíram: não precisamos mais descartar as cinzas de carvão, por exemplo. E com a reciclagem, reduzimos nosso consumo de água em até um terço. Todas essas foram grandes economias que vão beneficiar o meio ambiente.”

“As caldeiras agora funcionam com gás natural, mas em breve também funcionarão com eletricidade. Em um futuro próximo, um duto de hidrogênio chegará perto daqui; as caldeiras também estão equipadas para isso. Dessa forma, sempre escolhemos a energia mais barata e ajudamos a rede quando houver energia excedente da qual os distribuidores queiram se livrar.”

Resumo dos benefícios

  • Eficiência energética de 85% para 98%
  • Economia de 5% para 10% nos custos de energia
  • Consumo de água reduzido para um terço
  • Pronto para flexibilidade com eletricidade e hidrogênio
  • Economias nos operadores e nos custos de manutenção

Pronta para um futuro com eficiência energética

“Com esse projeto, começamos a produzir de forma muito mais sustentável. E estamos prontos para fazer ainda mais nos próximos 20 anos. Nossa bomba de calor industrial tem um coeficiente de desempenho de 2,5–3, o que significa que ela gera de 3 a 4 vezes mais energia do que gasta. Com técnicas ainda mais recentes, como a recompressão mecânica de vapor, estamos caminhando para um COP de 6 a 7.”

Tiense Suiker - future

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