Η Intel χρησιμοποιεί ζεστό νερό για να μειώσει τη χρήση φυσικού αερίου στα εργοστάσιά της

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Το νέο εργοστάσιο παραγωγής της Intel στο Leixlip της Ιρλανδίας, η κατασκευή του οποίου κόστισε 18.5 δισεκατομμύρια δολάρια, είναι γεμάτο με τεχνολογίες που διαφημίζονται για εξοικονόμηση ενέργειας και νερού, όπως προγραμματιζόμενος φωτισμός αποκλειστικά LED και σύστημα ανάκτησης και φιλτραρίσματος νερού που θα μπορούσε να εξοικονομήσει 275 εκατομμύρια γαλόνια ετησίως.

Ένα από τα πιο ασυνήθιστα χαρακτηριστικά του, ωστόσο, είναι μια προσέγγιση που συχνά παραβλέπεται: η σύλληψη της θερμότητας που παράγεται από τον εξοπλισμό της εγκατάστασης και η διοχέτευσή της στις διαδικασίες παραγωγής αντί για την αποβολή της μέσω πύργων ψύξης. Αυτό επιτεύχθηκε με την εγκατάσταση ψυκτών ανάκτησης που συλλαμβάνουν τη θερμότητα που δημιουργείται από τις διαδικασίες παραγωγής υψηλής θερμοκρασίας της Intel και τη διοχετεύουν με τη μορφή θερμαινόμενου νερού σε άλλα σημεία της εγκατάστασης.

Η Intel εκτιμά αυτά τα μέτρα ανάκτησης θερμότητας θα της επιτρέψει να μειώσει σημαντικά το φυσικό αέριο που πρέπει να αγοράσει για να λειτουργήσει στο εργοτάξιο Fab 34. Θα χρησιμοποιεί εννέα φορές περισσότερη ανακτώμενη ενέργεια από αυτή που παράγεται από άλλα καύσιμα, προβλέπει η εταιρεία. Αυτή η αποκαλούμενη «απόβλητη θερμότητα» μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εργασίες όπως η προθέρμανση του εξαιρετικά καθαρού νερού που χρειάζεται η Intel για την κατασκευή ημιαγωγών ή η διατήρηση των κτιρίων στο χώρο ζεστά όταν ο καιρός είναι πιο ψυχρός, δήλωσε ο Rich Riley, κύριος μηχανικός στην ομάδα ανάπτυξης εταιρικών υπηρεσιών της Intel.

«Αν δεν είχαμε αυτή τη θερμότητα, θα χρειαζόμασταν πολύ περισσότερο αέριο για να διευκολύνουμε τις λειτουργίες [θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού]», είπε ο Ράιλι. «Πρόκειται για συνολική μείωση της κατανάλωσης φυσικού αερίου».

Με την πάροδο του χρόνου, το σχέδιο της Intel είναι να αξιοποιήσει την ανάκτηση θερμότητας και άλλα μέτρα ενεργειακής απόδοσης, ενημερώνοντάς τα με βιομηχανικό εξοπλισμό, όπως αντλίες θερμότητας, που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια.

Οι βραχυπρόθεσμοι στόχοι βιωσιμότητας της Intel που σχετίζονται με την ενέργεια περιλαμβάνουν τη μείωση των εκπομπών του Πεδίου 1 και 2 κατά 10 τοις εκατό έως το 2030 από τη βασική γραμμή του 2019 (έχει επιτύχει 4 τοις εκατό από το οικονομικό έτος 2022). και εξοικονομώντας έως και 4 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες σωρευτικά.

Μια αναξιοποίητη πηγή ενεργειακής απόδοσης

Η Intel δεν έχει αποκαλύψει τον πιθανό αντίκτυπο στις εκπομπές άνθρακα που θα μπορούσε να έχει αυτή η ανάκτηση θερμότητας στην προσπάθεια Fab 34, αλλά μια εκ των υστέρων προσαρμογή χρησιμοποιώντας αντλίες θερμότητας νερού σε νερό στο Fab 10 (επίσης στο Leixlip) θα εξοικονομήσει περίπου 18.3 εκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως. Θα μειώσει τις εκπομπές του Scope 1 κατά περίπου 4,760 μετρικούς τόνους, αλλά οι εκπομπές του Scope 2 θα αυξηθούν κατά περίπου 1,627 μετρικούς τόνους λόγω της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τις αντλίες θερμότητας.

Η βιομηχανική ενέργεια παραμένει μια ακανθώδης πρόκληση για τις ομάδες εταιρικής βιωσιμότητας: Εκτιμάται ότι το 20% έως 25% της ενέργειας που καταναλώνεται παγκοσμίως από βιομηχανικές πηγές εξακολουθεί να τροφοδοτείται κυρίως από άνθρακα και φυσικό αέριο. σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας.

Η πιθανή εξοικονόμηση ενεργειακού κόστους από τη χρήση ανακτώμενης απορριμματικής θερμότητας για βιομηχανικές διεργασίες, εφαρμογές τηλεθέρμανσης ή για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα μπορούσε να φτάσει τα 152.5 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως, ελαφρώς λιγότερο από το ήμισυ της αξίας του φυσικού αερίου που εισάγει η Ευρωπαϊκή Ένωση το 2022. σύμφωνα με έκθεση της McKinsey δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο. Η ανάλυση εκτιμά ότι το παγκόσμιο ανακτήσιμο δυναμικό θερμότητας είναι τουλάχιστον 3,100 τεραβατώρες.

«Κατά την άποψή μας, εάν θέλετε να αποδιοργανώσετε, η ανάκτηση θερμότητας και η σπατάλη θερμότητας είναι ένας από τους πιο οικονομικούς μοχλούς που διατίθενται», δήλωσε ο Ken Somers, συνεργάτης της McKinsey που ήταν ένας από τους συντάκτες της έκθεσης. Ένα εμπόδιο στην υιοθέτηση ήταν οι χαμηλές τιμές του φυσικού αερίου, αλλά τα τιμολόγια και οι ελλείψεις προμηθειών ώθησαν τις εταιρείες να επανεξετάσουν την εξάρτησή τους, είπε.

Η τεχνολογία της βιομηχανικής αντλίας θερμότητας που απαιτείται για τη μεταφορά της θερμότητας από το σημείο που παράγεται στο σημείο που χρειάζεται σε μια παραγωγική διαδικασία ωριμάζει επίσης. Η δυνατότητα για τους κατασκευαστές χημικών, καταναλωτικών προϊόντων, τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων να χρησιμοποιήσουν αυτήν την προσέγγιση αυξάνεται ως πρόδρομος για την ηλεκτροδότηση των συστημάτων παραγωγής, δήλωσε η Patricia Provot, πρόεδρος του κατασκευαστή εξοπλισμού θερμικής παραγωγής Armstrong International.

"Εάν το σχέδιό σας είναι να αποδεσμεύσετε πλήρως τον ατμό, το πρώτο σας βήμα είναι να απαλλαγείτε από τον ατμό και να χρησιμοποιήσετε ζεστό νερό και να προσπαθήσετε να ανακτήσετε όσο το δυνατόν περισσότερο από αυτό το νερό και να το επαναφέρετε στο σύστημα", είπε ο Provot.

Μαθήματα από την εμπειρία της Intel

Εκτός από το εργοστάσιο της Ιρλανδίας, η Intel έχει εισαγάγει συστήματα ανάκτησης και ανακυκλοφορίας θερμότητας στην Αριζόνα, το Οχάιο και τη Γερμανία και αυτή η προσέγγιση θα λαμβάνεται υπόψη για κάθε νέο εργοστάσιο που κατασκευάζει η εταιρεία, δήλωσε ο Todd Brady, αντιπρόεδρος παγκόσμιων δημοσίων υποθέσεων και επικεφαλής υπεύθυνος βιωσιμότητας στο Intel. «Χρειάζεται μηχανικός σχεδιασμός, κατανόηση του πού παράγεται η θερμότητα, πώς μπορεί να συλληφθεί και να ανακατευθυνθεί», είπε. "Πολλά από αυτά αφορούν το πού τοποθετείται ο εξοπλισμός."

Στο fab της Ιρλανδίας, μια εγκατάσταση υψηλού όγκου για τα τσιπ Intel 4 της εταιρείας, η ομάδα μηχανικών πραγματοποίησε μια εκτενή χαρτογράφηση της κίνησης θερμότητας για να λάβει αποφάσεις σχετικά με το πόσοι εναλλάκτες θερμότητας και ψύκτες απαιτούνταν για να ελαχιστοποιηθεί η ποσότητα των συστημάτων θερμότητας υψηλής ποιότητας που τροφοδοτούνται με φυσικό αέριο, είπε ο Ράιλι.

Πηγές χαμηλής ποιότητας, με ονομαστική θερμοκρασία μεταξύ 100 και 200 βαθμών Κελσίου, μπορεί να περιλαμβάνει καυσαέρια από λέβητες, αεροσυμπιεστές ή στεγνωτήρια. Η Intel χρειάζεται ακόμα φυσικό αέριο για διαδικασίες πολύ υψηλής θερμοκρασίας.

Εδώ είναι τα ερωτήματα που πρέπει να εξετάσουν οι μηχανικοί στο σχεδιασμό ενός συστήματος ανάκτησης θερμότητας, είπε ο Riley.

Οι μηχανικοί έκαναν ένα "ανάλυση τσιμπήματος" για όλες τις εποχές; Αυτές οι αξιολογήσεις μελετούν τη ροή της θερμότητας μέσω μιας βιομηχανικής διεργασίας και χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ελάχιστης κατανάλωσης ενέργειας που απαιτείται για να ολοκληρωθεί η εργασία. Υπάρχουν συνήθως διαφορετικές μετρήσεις για τους καλοκαιρινούς και χειμερινούς μήνες.
Θα παραχθεί αρκετή θερμότητα για να κάνει τη διαφορά; Αυτό απαιτεί τη συμμετοχή προμηθευτών εξοπλισμού και διαχειριστών εγκαταστάσεων, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για το πού τοποθετείται ο εξοπλισμός σε μια συνολική σχεδίαση τοποθεσίας.
Εάν πρόκειται για μετασκευή, πώς μπορεί να διοχετευθεί η θερμότητα στο σημείο όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί; Εάν τα συστήματα παραγωγής είναι ευρέως διανεμημένα, η υλικοτεχνική υποστήριξη της ανακατεύθυνσης της θερμότητας θα μπορούσε να απαιτήσει τη μετεγκατάστασή τους ή την εγκατάσταση σωληνώσεων. Διαφορετικά, η λήψη μπορεί να μην έχει νόημα.
Η τιμή της ενέργειας στην περιοχή δικαιολογεί την επένδυση; Η απάντηση θα μπορούσε να δημιουργήσει ή να σπάσει την περίπτωση απόδοσης επένδυσης. Σε περιοχές όπου η τιμή του φυσικού αερίου είναι υψηλή, η απόσβεση αυτών των επενδύσεων θα είναι μικρότερη.

Η Intel χρειάστηκε αρκετά χρόνια για να βελτιώσει τη διαδικασία της, αλλά τώρα η ανάκτηση θερμότητας θεωρείται μέρος κάθε έργου παραγωγής φυτών, είπε ο Riley: «Είναι αρκετά περίπλοκο, αλλά τώρα είναι ρουτίνα».