食品工業(yè)是美國經(jīng)濟的一個組成部分，占全國年度能源消耗的10.5%~19%。從全球角度來看，僅食品加工就估計占溫室氣體排放總量的4.4%。而且，需求正在快速增長，這給食品制造商帶來了一項看似不可能的任務，即在不降低產(chǎn)能的情況下實現(xiàn)凈零排放。
食品工業(yè)溫室氣體排放量大的一個原因是，今天生產(chǎn)中的許多工廠都是在50多年前建造的。隨著時間的推移，這些建筑大多經(jīng)過改造，而不是用最新技術進行更新。此外，出于各種原因，安全食品生產(chǎn)需要24/7全天候的能量進行加熱和冷卻，包括滅菌和冷藏。僅僅尋找可再生能源可能不是答案，至少現(xiàn)在還不是。
如果食品制造商現(xiàn)在必須采取行動以實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標，可再生電力的成本仍然很高，這不是一個可行的解決方案。整個行業(yè)轉(zhuǎn)向電力將給當前的能源供應和電網(wǎng)基礎設施帶來負擔，并將成本進一步推向錯誤的方向。
太陽能和風能發(fā)電是間歇性的，難以儲存，并且依賴于氫氣的儲存和使用 - 通過燃燒或轉(zhuǎn)換回電能，使用燃料電池。雖然生物質(zhì)是一種農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，似乎是食品工業(yè)的合乎邏輯的解決方案，但這些原料不是商品，獲得生物質(zhì)能取決于工廠在現(xiàn)場或附近擁有副產(chǎn)品。
此外，生物燃料在運輸和經(jīng)濟其他方面的需求不斷增長，導致價格上漲。因此，不可能將所有這些綠色資源都提供給行業(yè)，并簡單地按原樣繼續(xù)經(jīng)營，希望未來將是綠色的。也許解決這些問題的最佳方法是識別和減少廢熱，并優(yōu)化工廠當前流程中的效率。
另一種方法
作為領先的熱力公用事業(yè)解決方案提供商阿姆斯壯國際的首席執(zhí)行官，我看到了一個特別適合食品制造商的機會。在我們一個多世紀的經(jīng)驗中，我們匯編了大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)顯示食品制造商處于有利地位，可以在不妨礙其服務于國家不斷增長的糧食需求的能力的情況下，對其設施進行脫碳。
我們對全球數(shù)百個食品加工基地的能源狀況進行了詳細評估，發(fā)現(xiàn)超過60%的總能耗用于熱力公用事業(yè)（加熱和冷卻）。此外，對食品工業(yè)熱力公用事業(yè)的詳細現(xiàn)場評估確定了節(jié)能的巨大機會。
事實上，通過實施內(nèi)部過程換熱器網(wǎng)絡和工業(yè)高溫熱泵，工廠可以實現(xiàn)高達80%的總碳減排，以“循環(huán)熱”策略回收廢熱并取代化石產(chǎn)生的熱量。這包括一個三步過程，包括去蒸汽（轉(zhuǎn)換為加壓熱水）所有低于250°F的應用;當有正溫差可用時回收直接熱量;并使用工業(yè)熱泵將低品位熱量的溫度提高到對該過程有用的溫度。
與重工業(yè)等其他部門不同，食品工廠從冷卻和加工中產(chǎn)生大量廢熱，同時需要在相對較低的溫度（低于250華氏度）下加熱。這種組合使食品行業(yè)成為通過捕獲其廢熱并將其用作購買燃料的替代品來優(yōu)化能源效率的完美候選者。這是一種非常可行的“循環(huán)熱”策略，可供幾乎所有食品加工商使用。
繪制工廠內(nèi)的熱能生命周期可以直接了解其能耗的效率和生產(chǎn)力，特別是隨著當今人工智能和物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的技術的可用性，這些技術可以遠程監(jiān)控性能并標記任何明顯的故障跡象。這種方法提供了有關各種生產(chǎn)設施能耗水平的關鍵信息，使管理層能夠做出更好，實時的自動化決策，從而減少整體能源使用。
熱映射還可以為經(jīng)驗豐富的工程師提供信息，因為他們通過所謂的夾點分析或分析熱流的方法對工廠的熱能過程進行建模，以定義最佳理論熱集成以實現(xiàn)更高效的過程。
潛在影響
令人難以置信的是，制造商可以通過應用“循環(huán)熱”來消除超過50%的一次能源需求。剩余的熱量產(chǎn)生被電氣化（通過熱泵壓縮機），從而可以從現(xiàn)有的可再生能源購買協(xié)議中受益。這最大限度地減少了在不顯著增加運營費用的情況下完成凈零排放之旅所需的資本投資，同時提高了機器操作員的生產(chǎn)率和工作生活質(zhì)量?！把h(huán)熱能”還可以通過解決困擾基礎設施的有機擴張風險來改善工作場所的安全性，從而與利益相關者進行自信的對話，并幫助使地球變得更美好。
優(yōu)化工廠的能源效率不僅是制造商實現(xiàn)凈零排放的重要一步，也是保護世界能源資源的重要組成部分。與誤解相反，如果做得正確，脫碳可以提高效率并降低生產(chǎn)成本，并為員工和地球帶來額外的好處。
即使公司能夠在不考慮優(yōu)化的情況下負擔得起直接轉(zhuǎn)向可再生能源，并咬住運營費用的增加，這些能源的一半仍將作為廢熱浪費 - 導致浪費的可再生能源，而社會其他人將需要。
