Nettopp derfor overrasker det kanskje at det også her finnes perioder hvor kjøling er en utfordring. Det er perioder om sommeren hvor Rørosmeieriets kuldeanlegg jobber på spreng for å holde melken på riktig temperatur. Denne utviklingen henger tett sammen med et varmere klima, og er allerede en realitet i dag.
Hva skjer ved hetebølger?
Melk er et temperaturfølsomt produkt og skal holdes kald gjennom hele verdikjeden, typisk på 3-8 grader. Melk kjøles på bondegården rett etter at den kommer fra kua og transporteres deretter i isolerte tankbiler til meieriet. De fleste dager i året ankommer melken med lav og stabil temperatur. Men på varme sommerdager, for eksempel ved temperaturer rundt 30 grader, kan melken være merkbart varmere når den ankommer meieriet.
Men vær trygg – dette påvirker ikke kvaliteten direkte. Det som derimot er viktig å formidle er at dette gir økt belastning på meieriet og på de som jobber der. I tillegg kan det få konsekvenser videre i kjølekjeden, hvor det blir mer utfordrende å hente inn temperaturavviket som allerede har oppstått.
Selv om eksempelet her er melk, gjelder de samme utfordringene for store deler av matindustrien der temperaturkontroll er avgjørende, for eksempel innen kjøtt, sjømat og ferskvarer.
Hvordan kjøle smartere
Så hva kan da løsningen være? Større kuldeanlegg? Ja, det er en løsning, men den kan være kostbar og vil ofte være dimensjonert for belastninger som bare oppstår noen få dager i året, hvilket kan gi lavere energieffektivitet.
En bedre mulighet er termisk energilagring. Det betyr at man bruker det kuldeanlegget som finnes og produserer kulde når forholdene er gunstige (om natten), lagrer denne kulden, og bruker når behovet er størst (om dagen). På denne måten flyttes energibruken i tid, uten at man trenger å øke installert kapasitet.
Denne typen løsninger kan avlaste kjøleanleggene i perioder med høy belastning og gi en mer stabil drift. Samtidig reduserer de både energitopper og slitasje på utstyr.
Kulden kan lagres på forskjellige måter, i ulike materialer. En løsning som peker seg spesielt ut er is-slurry, eller slurryanlegg. Analysene viser at denne typen systemer gir svært gode driftsforhold. Ved å lagre kulde som en blanding av is og væske kan kjøleanlegget operere stabilt nær sitt optimale driftspunkt over lengre tid. Det gir høy energieffektivitet og lavere driftskostnader. Samtidig har systemet et moderat plassbehov og kan integreres i eksisterende anlegg, enten via glykolkretser eller direkte i kjølesystemet.
Slurryanlegg er ikke en ny teknologi, det har vært brukt i ulike industrielle sammenhenger tidligere. Slurry er i prinsipp is og væske blandet. I sin enkleste form kan det fremstilles ved å blande knust is med vann, men moderne løsninger går betydelig lenger. Mindre ispartikler gir en slurry som er lettere å pumpe og mer fleksibel i bruk.
Det finnes teknologi, supercooling, som utnytter en effekt som er særlig tydelig i vann: Normalt fryser vann så snart temperaturen synker til frysepunktet, men kjøler man det ned svært forsiktig, kan man bringe det under frysepunktet uten at det dannes iskrystaller. Vannet befinner seg da i en metastabil tilstand. Forstyrrer man det underkjølte vannet etterpå, for eksempel med en rystelse, dannes iskrystaller momentant, og temperaturen stiger tilbake til frysepunktet.
I et slikt isslurrysystem underkjøles vann i en varmeveksler på denne måten. Deretter utsettes det for en kontrollert forstyrrelse som utløser dannelsen av iskrystaller, før slurryen strømmer videre til en tank med svært gode varmeoverføringsegenskaper. Resultatet er en blanding med svært små iskrystaller og høy effektivitet i varmevekslingen.
Utfordringen i dag er at slike løsninger i liten grad er tilgjengelige i det norske markedet, spesielt for mindre anlegg, og at eksisterende løsninger ikke alltid er optimalisert med tanke på miljøvennlige kuldemedier.
For å undersøke mulighetene i å integrere et slikt isslurry-system har SINTEF Ocean og Rørosmeieriet AS gjennomført et prosjekt i tett samarbeid. I et tidligere prosjekt (EU-prosjektet ENOUGH) ble Rørosmeieriet utstyrt med et system for overvåking av temperaturer, massestrømmer og energistrømmer i hele anlegget. Dette gjør det nå mulig å måle dagens kuldebehov nøyaktig. Disse dataene er brukt til å vurdere om isslurry-systemet er egnet, og resultatene viser et stort potensial.
Veien videre
I virkeligheten fører varierende belastning til hyppig start og stopp, dårlig drift på delbelastning og høyere slitasje på utstyret. Samtidig må systemet dimensjoneres for toppbelastning, noe som gir høye investeringskostnader. Dette gjør dagens løsninger mindre robuste i møte med et klima der temperaturtopper blir både hyppigere og høyere.
Dette peker mot en tydelig konklusjon: uten nye løsninger vil kjølesystemene i økende grad bli både dyrere og mindre effektive i et varmere klima. Dette er ikke bare en utfordring for enkeltmeierier, men også en del av et større bilde knyttet til energibruk og matsikkerhet i et varmere klima.
Selv om potensialet er stort, gjenstår fortsatt arbeid før løsningene kan tas i full bruk. For slurryanlegg handler det blant annet om å utvikle leverandørmarkedet, teste løsninger i fullskala og forstå hvordan systemene oppfører seg over tid.
Demonstrasjonsprosjekter vil være avgjørende for å redusere risiko og bygge erfaring. Samtidig er det behov for mer detaljerte analyser av kostnader, miljøpåvirkning og drift, samt utvikling av smartere styringssystemer som kan optimalisere lading og bruk av lagret kulde. Bedre styring kan bidra til å utnytte lagringssystemene fullt ut og sikre optimal drift gjennom hele døgnet.
Utviklingen vi ser er tydelig: klimaendringene gjør kjøling vanskeligere – akkurat i den sektoren hvor kontroll på temperatur er viktigst. Men de samme utfordringene åpner også for nye løsninger. Ved å kombinere kjøling og lagring på nye måter kan meieribransjen bli både mer robust og mer energieffektiv. Kanskje er det nettopp dette som blir fremtidens svar på et varmere klima: ikke bare å kjøle mer – men å kjøle smartere.
Kommentarer
Ingen kommentarer enda. Vær den første til å kommentere!