Beperkingen op het gebied van energie en grondstoffen zetten bedrijven er vaak toe aan om innovatieve manieren te vinden om efficiëntiewinst te realiseren en de operationele kosten te verlagen. De zuivelindustrie vormt hierop geen uitzondering – lees verder om te ontdekken hoe warmtepompen voedingsmiddelenbedrijven helpen hun aanpak van warmtebeheer te herzien.

De omvang en energiekosten van de Europese zuivelindustrie
De Europese Unie is een wereldwijde grootmacht op het gebied van zuivelproductie. Volgens recente gegevens van Eurostat produceerde de EU in 2024 maar liefst 161,8 miljoen ton rauwe melk. Om deze rauwe melk om te zetten in de veilige, hoogwaardige consumptieproducten waarop we vertrouwen, zoals drinkmelk, yoghurt en kaas, is een zeer energie-intensieve toeleveringsketen nodig.

Een duizelingwekkende hoeveelheid energie die voor de zuivelproductie wordt gebruikt, gaat naar thermische processen. In typische zuivelverwerkingsbedrijven wordt ongeveer 70% van de totale energie-input verbruikt als warmte, die van oudsher wordt geleverd door de verbranding van brandstoffen.

Nu de EU streeft naar klimaatneutraliteit in 2050, staat de zuivelindustrie voor een cruciale uitdaging: hoe kunnen de essentiële thermische processen worden losgekoppeld van fossiele brandstoffen om de CO₂-uitstoot drastisch te verminderen, zonder afbreuk te doen aan de productveiligheid of de exploitatiekosten op te drijven?

Terug naar de basis: verwarmen en koelen bij de melkproductie
Het traject van rauwe melk naar verkoopklare zuivelproducten vereist een nauwkeurige, streng gereguleerde temperatuurregeling. Zowel industriële verwarming als koeling zijn van fundamenteel belang voor de productveiligheid en de houdbaarheid:
• Eerste koeling: Direct na het melken op de boerderij moet rauwe melk snel worden gekoeld tot onder 4 °C om bacteriegroei te voorkomen.
• Pasteurisatie: In de verwerkingsfabriek is de meest gangbare thermische behandeling pasteurisatie bij hoge temperatuur en korte duur (HTST). Hierbij wordt de melk gedurende 15 seconden verwarmd tot ongeveer 72 °C tot 75 °C, waarna deze onmiddellijk en snel weer wordt afgekoeld tot onder 7 °C.
• Geavanceerde thermische behandelingen: Voor een langere houdbaarheid of UHT-melk (Ultra High Temperature) wordt het product kort blootgesteld aan een intense verhitting tussen 135 °C en 140 °C, waarna het snel wordt afgekoeld.

Traditioneel worden deze noodzakelijke extreme temperaturen door volledig gescheiden systemen geregeld. Verwerkingsbedrijven maken doorgaans gebruik van met fossiele brandstoffen gestookte ketels (meestal aardgas) om stoom of heet water voor verwarming te genereren, en van afzonderlijke elektrische koelmachines om het benodigde koude water voor koeling te leveren

Deze gescheiden aanpak is inherent inefficiënt; de koelmachine onttrekt warmte aan de melk en loost deze als afval in de atmosfeer, terwijl de ketel tegelijkertijd fossiele brandstoffen verbrandt om nieuwe warmte op te wekken.

Het voordeel van de warmtepomp: afval omzetten in een hulpbron
Om de doelstellingen op het gebied van duurzaamheid en efficiëntie te halen, stapt de zuivelsector af van afzonderlijke verwarmings- en koelsystemen. De oplossing ligt in integratie, met name door het gebruik van een industriële warmtepomp om thermische energie te recyclen.

Een warmtepomp is een technologie die werkt volgens een thermodynamische cyclus (verdamping, compressie, condensatie en expansie) met behulp van een speciaal koelmiddel. In plaats van brandstof te verbranden om helemaal opnieuw warmte op te wekken, onttrekt een warmtepomp bestaande warmte aan een bron met lage temperatuur, verhoogt de temperatuur en druk ervan met behulp van een compressor en levert deze vervolgens als zeer bruikbare thermische energie.

In een zuivelproductiefaciliteit kan de warmtepomp de laagrandige afvalwarmte die bij het koelproces vrijkomt, opvangen en opwaarderen om de warmte te leveren die nodig is voor pasteurisatie en het reinigen van apparatuur.

Voordelen van het gebruik van warmtepompsystemen in de zuivelverwerking zijn onder meer:
• Enorme CO₂-reducties: Door gasgestookte ketels te vervangen door elektrische warmtepompen kunnen bedrijven de directe uitstoot van broeikasgassen drastisch verminderen. Wanneer de warmtepomp wordt aangedreven door hernieuwbare elektriciteit, kan het thermische proces vrijwel CO₂-neutraal worden.
• Gelijktijdig verwarmen en koelen: Een warmtepomp biedt een dubbel voordeel. Terwijl de warmtepomp fungeert als verwarming voor pasteurisatie, kan de „koude kant“ van de cyclus tegelijkertijd ijswater genereren om aan de koelbehoeften van de fabriek te voldoen.
• Aanzienlijke energiebesparingen: Het hergebruiken van restwarmte is veel efficiënter dan het opwekken van nieuwe warmte. Volgens casestudies uit de sector kande integratie van warmtepompen om warmte binnen een pasteurisatielijn te recyclen het energieverbruik bij pasteurisatie met wel 77% verminderen.
• Lagere exploitatiekosten: Hoewel er een initiële kapitaalinvestering nodig is, beschermt de exponentiële sprong in energie-efficiëntie zuivelproducenten tegen de volatiele markten voor fossiele brandstoffen, wat op lange termijn aanzienlijke besparingen op de exploitatiekosten oplevert.

Pak het goed aan met een betrouwbare partner voor thermisch beheer
Het koolstofvrij maken van de melkproductie is niet langer alleen een milieudoelstelling; het is een economische noodzaak. Om deze transitie soepel te laten verlopen, is een holistische benadering van het energieverbruik in de faciliteit vereist.

Als toonaangevende leverancier van oplossingen en diensten op het gebied van thermisch beheer bevindt Trane zich in een unieke positie om de zuivelindustrie bij deze transitie te begeleiden. Met onze diepgaande expertise in hoogwaardige koelmachines, geavanceerde warmtepompen en geïntegreerde systeemregeling werken we samen met voedingsmiddelen- en drankenproducenten om hun volledige thermische levenscyclus te optimaliseren. Door restwarmte op te vangen en slimme elektrificatiestrategieën toe te passen, helpt Trane zuivelproducenten hun bedrijfskosten te verlagen, hun CO₂-voetafdruk drastisch te verkleinen en een duurzamere toekomst voor de voedselketen op te bouwen.

Lees hoe een Franse kaasfabrikant duurzamer is geworden