Intel uporablja vročo vodo za zmanjšanje uporabe zemeljskega plina v svojih tovarnah

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Intelova nova proizvodna tovarna v Leixlipu na Irskem, katere izgradnja je stala 18.5 milijard dolarjev, je polna tehnologij, ki se oglašujejo za varčevanje z energijo in vodo, vključno s programljivo osvetlitvijo, ki je v celoti LED, ter sistemom za pridobivanje in filtriranje vode, ki bi lahko prihranil 275 milijonov galon na leto.

Ena od njegovih bolj nenavadnih lastnosti pa je pristop, ki je pogosto spregledan: zajemanje toplote, ki jo ustvarja oprema v objektu, in njeno usmerjanje v proizvodne procese, namesto da bi jo izločili skozi hladilne stolpe. To je bilo doseženo z namestitvijo rekuperacijskih hladilnikov, ki zajemajo toploto, ustvarjeno z Intelovimi visokotemperaturnimi proizvodnimi procesi, in jo v obliki ogrevane vode prenašajo na druga mesta v objektu.

Intel ocenjuje te ukrepe za rekuperacijo toplote bo omogočila znatno zmanjšanje zemeljskega plina, ki ga mora kupiti za delovanje na lokaciji, Fab 34. Po načrtih podjetja bo porabila devetkrat več pridobljene energije kot tiste, ki jo proizvedejo druga goriva. To tako imenovano "odpadno toploto" je mogoče uporabiti za naloge, kot je predgrevanje ultra čiste vode, ki jo Intel potrebuje za izdelavo polprevodnikov, ali ohranjanje toplote stavb na lokaciji v hladnejšem vremenu, je povedal Rich Riley, glavni inženir v Intelovi skupini za razvoj korporativnih storitev.

"Če ne bi imeli te toplote, bi potrebovali toliko več plina za olajšanje operacij [ogrevanja, prezračevanja in klimatizacije]," je dejal Riley. "To je splošno zmanjšanje porabe zemeljskega plina."

Intelov načrt je sčasoma graditi na rekuperaciji toplote in drugih ukrepih za energetsko učinkovitost, tako da jih posodobi z industrijsko opremo, kot so toplotne črpalke, ki delujejo na elektriko.

Intelovi kratkoročni trajnostni cilji, povezani z energijo, vključujejo zmanjšanje emisij Scope 1 in 2 za 10 odstotkov do leta 2030 glede na izhodiščno vrednost iz leta 2019 (od fiskalnega leta 4 je dosegel 2022 odstotke); in prihranite do 4 milijarde kilovatnih ur kumulativno.

Neizkoriščen vir energetske učinkovitosti

Intel ni razkril možnega vpliva na svoje emisije ogljika, ki bi ga lahko imela ta rekuperacija toplote v Fab 34, vendar bo naknadna vgradnja s toplotnimi črpalkami voda-voda v Fab 10 (tudi v Leixlipu) prihranila približno 18.3 milijona kilovatnih ur. električne energije letno. Zmanjšal bo emisije Scope 1 za približno 4,760 metričnih ton, vendar se bodo emisije Scope 2 povečale za približno 1,627 metričnih ton zaradi električne energije, potrebne za toplotne črpalke.

Industrijska energija ostaja trn izziv za skupine za trajnostni razvoj podjetij: Ocenjuje se, da 20 do 25 odstotkov energije, ki jo globalno porabijo industrijski viri, še vedno pretežno poganjata premog in zemeljski plin, po podatkih Mednarodne agencije za energijo.

Potencialni prihranek pri stroških energije z uporabo predelane odpadne toplote za industrijske procese, aplikacije za daljinsko ogrevanje ali za proizvodnjo električne energije bi lahko dosegel do 152.5 milijarde USD letno, kar je nekoliko manj kot polovica vrednosti zemeljskega plina, ki ga Evropska unija uvozi leta 2022, glede na poročilo McKinseyja objavljeno novembra. Analiza ocenjuje, da je globalni potencial obnovljive toplote najmanj 3,100 teravatnih ur.

"Če želite razogljičiti, sta po našem mnenju rekuperacija toplote in odpadna toplota eden najbolj ekonomičnih razpoložljivih vzvodov," je dejal Ken Somers, partner McKinseyja, ki je bil eden od avtorjev poročila. Ena od ovir za sprejetje so bile nizke cene zemeljskega plina, vendar so tarife in pomanjkanje oskrbe spodbudile podjetja, da ponovno razmislijo o svoji odvisnosti, je dejal.

Tehnologija industrijske toplotne črpalke, ki je potrebna za prenos toplote od mesta, kjer je proizvedena, do mesta, kjer je potrebna v proizvodnem procesu, prav tako dozoreva. Potencial za proizvajalce kemikalij, potrošniških izdelkov, hrane in farmacevtskih izdelkov za uporabo tega pristopa narašča kot predhodnik elektrifikacije proizvodnih sistemov, je dejala Patricia Provot, predsednica proizvajalca toplotne proizvodne opreme Armstrong International.

"Če je vaš načrt popolna dekarbonizacija, je vaš prvi korak, da se znebite pare in uporabite vročo vodo ter poskusite pridobiti čim več te vode in jo vrniti v sistem," je dejal Provot.

Lekcije iz Intelovih izkušenj

Poleg tovarne na Irskem je Intel uvedel sisteme za rekuperacijo toplote in recirkulacijo v Arizoni, Ohiu in Nemčiji, ta pristop pa bo upoštevan za vsako novo tovarno, ki jo bo podjetje zgradilo, je povedal Todd Brady, podpredsednik za globalne javne zadeve in glavni direktor trajnostnega razvoja pri Intel. »Potrebno je inženirsko načrtovanje, razumevanje, kje nastaja toplota, kako jo je mogoče zajeti in preusmeriti,« je dejal. "Veliko tega vključuje, kje je oprema nameščena."

V tovarni na Irskem, velikem obratu za čipe Intel 4 podjetja, je inženirska ekipa izvedla obsežno kartiranje gibanja toplote, da bi sprejela odločitve o tem, koliko izmenjevalnikov toplote in hladilnih naprav je potrebnih za zmanjšanje količine visokokakovostnih toplotnih sistemov, ki se napajajo. z zemeljskim plinom, je dejal Riley.

Viri nizke kakovosti, ocenjeno med 100 stopinjami in 200 stopinjami Celzija, lahko vključuje izpušne pline iz kotlov, zračnih kompresorjev ali sušilnikov. Intel še vedno potrebuje zemeljski plin za procese pri zelo visokih temperaturah.

To so vprašanja, ki bi jih morali inženirji upoštevati pri načrtovanju sistema za rekuperacijo toplote, je dejal Riley.

Ali so inženirji naredili "analiza ščipa" za vse letne čase? Te ocene preučujejo pretok toplote skozi industrijski proces in se uporabljajo za določitev najmanjše porabe energije, potrebne za opravljanje dela. Običajno obstajajo različne meritve za poletne in zimske mesece.
Ali bo proizvedeno dovolj toplote, da bo prišlo do spremembe? To zahteva vključitev dobaviteljev opreme in upravljavcev objektov, ki so odgovorni za to, kje je oprema nameščena v celotni zasnovi lokacije.
Če gre za naknadno vgradnjo, kako je mogoče toploto usmeriti tja, kjer jo je mogoče uporabiti? Če so proizvodni sistemi široko porazdeljeni, bi lahko logistika preusmerjanja toplote zahtevala njihovo premestitev ali namestitev cevi. V nasprotnem primeru zajem morda ne bo smiseln.
Ali cena energije v regiji opravičuje investicijo? Odgovor bi lahko vplival na donosnost naložbe. V regijah, kjer je cena zemeljskega plina visoka, se bodo te naložbe povrnile krajše.

Intel je potreboval nekaj let, da je izboljšal svoj proces, zdaj pa se rekuperacija toplote obravnava kot del vsakega projekta proizvodnje rastlin, je dejal Riley: "To je precej zapleteno, zdaj pa je rutina."