Wykorzystanie pomp ciepła do suszenia – wszechstronna i zielona technologia

• Konferencja Nordic Baltic Drying Conference odbędzie się 7-9 września 2022 w Q Hotel Plus Wrocław

Profesor Odilio Alves-Filho jest uznanym naukowcem i autorem wielu naukowych  artykułów oraz książek. Posiada niemal dwadzieścia patentów na nowoczesne systemy suszenia stosowane w wielu procesach produkcyjnych, które dzięki nim stają się sprawniejsze, energoszczędne i korzystne. 

Prof. Odilio Alves-Filho jest także założycielem serii konferencji Nordic Drying Conference, którą w 2012 roku rozszerzył na Nordic Baltic Drying Conference, dołączając kraje bałtyckie. Konferencje te dotyczą problemów suszenia i odwadniania, są także platformą umożliwiającą nawiązanie współpracy między środowiskiem akademickim a przemysłem. Profesor był dziekanem Katedry Inżynierii Mechanicznej i Przemysłowej na Norweskim Uniwersytecie Naukowo-Technicznym w Trondheim, a obecnie jest kierownikiem Centrum Doskonałości Center of Excellence in Dewatering i dyrektorem ds. inżynierii oraz badań i rozwoju (B+R) w firmie Waister AS i dyrektorem generalnym NewDryTech AS.

– Suszenie to jeden z najstarszych sposobów przechowywania żywności. Powszechnie wiadomo, że Wikingowie suszyli ryby na wietrze, rozkładając je na skałach. Zimą ich metody przypominały współczesną liofilizację atmosferyczną, a latem odpowiadały suszeniu słonecznemu. W zasadzie nadal stosujemy te same metody co przed wiekami, ale z użyciem nowoczesnych środków i procesów – mówi prof. Alves-Filho.

Norwegia, skąd pochodzi profesor, cechuje się długimi zimami, a taki klimat sprzyja suszeniu dorsza i innych ryb, które stały się tu tradycyjnym produktem. Dziś kraj ten przoduje w produkcji suszonego dorsza i eksportuje go na cały świat. Jednocześnie Norwegia wspiera badania i rozwój zielonych technologii, jaką jest m.in. suszenie pompami ciepła (HP), nad którą pracuje prof. Alves-Filho. Proces ten jest energooszczędny, zrównoważony i przyjazny dla środowiska. Powszechnie pompy ciepła wykorzystuje się do ogrzewania domów, ale jak podkreśla prof. Odilio Alves-Filho, stosuje się je również do suszenia – i to od dłuższego czasu. Projektowanie suszarek z pomp ciepła jest jednak złożone i wymaga wiedzy z wielu dziedzin, w tym z chłodnictwa, termodynamiki, dynamiki przepływu płynów, czy wymiany ciepła i masy. 

Stosowanie pomp ciepła w suszeniu, zdaniem naukowców, ma obiecującą przyszłość. – Pompy ciepła i systemy osuszania pompami ciepła rozwiązują wiele problemów, z którymi borykamy się jako społeczeństwo, w tym w kwestiach związanych z energią i odpadami. Po pierwsze, zastosowanie pompy ciepła do ogrzewania i chłodzenia domu zmniejsza miesięczne rachunki za prąd. Po drugie, zastosowanie ich w przemyśle pomaga zmniejszyć zużycie paliw kopalnych, co oznacza mniejszą emisję gazów cieplarnianych, a w konsekwencji spowalnia globalne ocieplenie – wyjaśnia prof. Alves-Filho, dodając, że pompy ciepła można też wykorzystywać do przetwarzania mokrych odpadów organicznych w cenne produkty suszone, takie jak nawozy, paliwo, pasze dla zwierząt, a nawet składniki dla piekarni. Ta metoda suszenia stosowana w przemyśle spożywczym pozwala na zachowanie wartości odżywczych produktu – wszystko odbywa się w obiegu zamkniętym, proces jest całkowicie kontrolowany, co oznacza to, że w produkcie zachowywane są składniki odżywcze, witaminy, białka i wszystkie inne ważne związki bioaktywne. 

Suszenie za pomocą pomp ciepła to nie tylko wszechstronna, ale także zrównoważona technologia. – Ponieważ działa w obiegu zamkniętym, nie emituje zanieczyszczających gazów i pyłów. Ponadto, para wodna jest kondensowana, odzyskiwana i ponownie wykorzystywana w procesie, więc nie marnujemy wody. Nowe suszarki są nawet tak zaprojektowane, by wykorzystywały naturalne płyny, co oznacza dodatkowe zmniejszenie zapotrzebowania na wodę, a w konsekwencji przyczyniania się to do minimalnego wpływu na globalne ocieplenie w porównaniu z tradycyjnymi systemami suszącymi – wyjaśnia naukowiec. 

Ta technologia suszenia jest opatentowana i licencjonowana do użytku przemysłowego, aczkolwiek nadal nie jest powszechnie stosowana. W wielu krajach nie ma odpowiednich przepisów, a w większości branż łatwiej jest wywozić odpady na wysypisko. 

– Powinniśmy tworzyć instrumenty wpływające na przedsiębiorstwa, by właściwie przetwarzały odpady. Jeśli chodzi zaś o zastosowanie suszenia pompami ciepła w przemyśle spożywczym, to z pewnością obniżyłoby to ceny żywności ze względu na co najmniej dwukrotne zmniejszenie zużycia energii  – tłumaczy naukowiec. 

Nordic Baltic Drying Conference

Podczas czwartej edycji Nordic Baltic Drying Conference prof. Alves-Filho wygłosi wykład na temat przetwarzania mokrych odpadów organicznych w wartościowe produkty suszone. – Pokażę, jak nasza technologia suszenia może być stosowana do przetwarzania odpadów w hotelach, punktach gastronomicznych, browarach i sektorze akwakultury – mówi. 

Głównymi organizatorami konferencji po stronie polskiej są prof. Anna Michalska-Ciechanowska, prof. Adam Figiel i prof. Agnieszka Kita z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. – Nasza współpraca rozpoczęła się jeszcze na początku lat dwutysięcznych, gdy pracowałem z prof. Adamem Figielem i pomagałem prof. Annie Michalskiej-Ciechanowskiej podczas jej stypendium naukowego na mojej uczelni w Norwegii. Muszę przyznać, że są to bardzo kompetentni i wysoce profesjonalni eksperci – mówi prof. Alves-Filho, dodając, że budowanie partnerstw z polskimi uczelniami jest niezwykle istotne, bo Polska i Norwegia nie tylko dzielą to samo morze, ale i planetę.

 – Dbanie o środowisko to nasz wspólny obowiązek. Jak widać z nazwy, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu skupia się w szczególności na technologii i procesach w odniesieniu do ich wpływu na środowisko. I to jest dokładnie to, co wszyscy powinniśmy robić: tworzyć nowe procesy i technologie, które mają minimalny wpływ na otaczający nas świat – podkreśla norweski naukowiec. 

– Zarówno Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, jak i inne polskie uczelnie, na przykład Politechnika Łódzka, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie czy Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, mają duży potencjał i silne grupy badawcze w dziedzinie suszenia, a w skład zespołów wchodzą młodzi, zdolni naukowcy. Ponadto realizowany jest ogrom ciekawych i ważnych dla środowiska projektów. Myślę, że dziś polskie grupy badawcze są jednymi z najsilniejszych w Europie w dziedzinie suszenia – mówi profesor. 

Czwarta edycja Nordic Baltic Drying Conference, w której wezmą udział uczestnicy z szesnastu krajów Europy, Ameryki i Azji, to doskonała okazja do poszerzenia horyzontów, sprawdzenia nad jakimi rozwiązaniami pracują naukowcy z innych uczelni oraz znalezienia ciekawych tematów do wspólnej pracy i nowych projektów. – Wspaniale jest też zobaczyć ilu studentów bierze udział w konferencji! Polska ma przed sobą świetlaną przyszłość w technologii i procesach suszenia – podsumowuje prof. Alves-Filho.

is