脱碳医药制造业:可持续供热战略
杰夫·韦格纳PE,杰姆,LEED美联社研究员——能源+可持续性金博宝怎么注册
超越天然气和电锅炉实现行业的脱碳目标。
制药和生物技术制造商,跟上这种文化和监管转向有意义的气候行动和企业可持续发展的目标是一个复杂的挑战。金博宝怎么注册需要大量的能量来制造药物;能源可持续包括采购一个矩阵的创新的解决方案。作为医金博宝怎么注册药制造业的增长势头可持续发展,有一个重要的能源效率和脱碳的机会往往被忽视:工厂的采暖设计。
医药的可持续供热战略
通常,工程和设计团队减少供暖设计的碳足迹通过简单的蒸汽和加热热水锅炉。有充分的理由:电阻锅炉是一个熟悉的技术,他们执行可靠(热水锅炉的水加热到180°F,例如)。另外,从燃气通路电动蒸汽或热水一代相对简单,不需要复杂的机械工程。
但考虑电锅炉最佳路径对脱碳制药设施是一个错误。选择依赖于电气化蒸汽和热水锅炉转移设施远离更高效的能源战略。出于这个原因,电锅炉应该最后在医药的可持续发展战略。金博宝怎么注册
电热锅炉的强烈电气化战略还沉淀能源需求激增,一些公用事业区可能没有准备好,这可能实际上应变工厂的冗余策略表现你的植物有足够可用的备份和能量储存在一个网格失败?
制药行业的脱碳超越电锅炉
制药设备的供热需求是巨大的。消毒洁净室环境中,生产注射用水(注射用水),维护舒适的工作温度和管理snowmelt-all这些函数依赖于热量的来源。事情是这样的,只有一小部分他们需要蒸汽锅炉。
灭菌是例外。今天,它只可能使用蒸汽,蒸汽锅炉技术的依赖。因此开始向“锅炉依赖”:滑坡一旦制药设备蒸汽锅炉在灭菌,他们鼓励使用蒸汽为了保持锅炉在线的其他地方,避免频繁的关闭和启动周期。换句话说,蒸汽锅炉往往成为首选热源对所有功能因为它的存在。
当制药客户最近问CRB团队来审核他们的热能利用,我们发现的12个系统目前使用蒸汽,实际上只有三个需要它——16%的当前蒸汽底驱的工艺流程。
所以设施团队如何设计锅炉过度依赖的植物和转向更高效,经济,和可持续的解决方案满足供暖需求和脱碳目标?可持续供热战略集中在3个Rs:减少在生产之前,恢复能量,逆循环热泵。
这种策略从保护金字塔的熟悉的概念,可以采取多种形式,但通常始于主动决策(减少生产之前),然后移动到efficiency-intensive行动(恢复能量,而不是生成),和结尾的技术解决方案,接受并启用前两个。制药公司和生物技术公司可以应用这些原则在他们工厂帮助实现脱碳目标;在特定领域的可持续供热设计,这种三管齐下的方法发展需求减少和增加重用的良性循环。
一个设计良好的热泵系统能效最大化收益。与电阻锅炉转换能源,因此受到热力学第一定律,热泵的设计移动能量。这使他们在一个类别所有自己的效率。尽管天然气锅炉提供平均性能系数(警察)的0.9,工厂所有者可以使用热泵达到8.0北部的警察。这是一个惊人的800% +增加效率。
有意义的环境和财务可持续性在制药公司是可能的设施使用这种级别的效率在一个工厂已金博宝怎么注册经减少和尽可能多的能量恢复。
下面是一个假想的比较现实世界的基础上的,零碳加热设计开发的CRB可持续发展团队。金博宝怎么注册通过我们的工作,我们通常发现50 - 75%节省能源。
*假设
- 锅炉马力(必和必拓)= 33479 btu = 9812瓦
- 锅炉马力= ~ 10 kW
这是很常见的:
- 消除10 - 60%蒸汽ecm(包括AWFI转换)
- 将60 - 80%蒸汽加热热水
- 使剩余使用电锅炉蒸汽流程~ 5 - 30%
标准缩写:
- 必和必拓:锅炉马力
- HHW:加热热水
- 兆瓦:兆瓦
- 千瓦:千瓦
- 答:安培
- KV:千伏特
- ECM:节能措施
- 警察:性能系数
- 吴:天然气
应用可持续供热最佳实践
1。医药制造商如何减少加热需要吗?
是容易得多的项目团队来降低生产设备的碳足迹和提高能源效率时,以一种有意义的方式建立企业可持续发展的目标从一开始支持积极的设计方法。金博宝怎么注册在这些早期的设计,减少最佳实践需要,规划和整合。这就是为什么“减少”是脱碳的第一步。通过改造实现类似的结果或增量的过程改进现有的植物是可能的,但它是更加困难和昂贵的。
在医药的可持续供热设计制造商,减少可以有多种形式,包括:
- 设计建筑信封来防止热损失,从而减少核电站的加热负担。
- 优化外部通风空气的量,特别是对空间要求100%的单次的空气。
- 重新考虑植物的方式生成注射用水(注射用水)。
例如:消除注射用水蒸馏
注射用水的方法生成有可能显著降低植物的热负荷,这是一个很好的例子的巨大作用,蒸汽产量占据在传统医药制造业甚至其他,更可持续的选项出现。
直到2017年,制造商需要提取他们的用水如果他们计划向欧洲市场销售他们的产品。这意味着过热给水成纯蒸汽冷却——过程之前,需要大量的能量。在最近的CRB网站研究代表一个客户,我们发现工厂50%的天然气用法是归因于这一过程的步骤。即使这设施,减少化石燃料的消耗转变为电力锅炉、他们仍然发现自己犯下巨大的能源资源用水蒸馏。
今天,欧洲药典不再需要蒸馏生产用水。这个监管转变已经打开门更高效的方法。
我们的客户最近走过那扇门。这加州商业生物制剂注射用水CDMO开始生产没有蒸馏步骤,是他们的用水环境,而不是热(AWFI与HWFI)。使用连续O3消毒储罐和电热备份卫生处理,此客户端生成AWFI使用膜基技术包括双行程反渗透(RO),去电离子(EDI)、超滤(UF)。这种方法有释放他们需要设备蒸汽系统,帮助他们降低热负荷和相关的成本。
2。医药制造商如何恢复热吗?
如果减少工厂内部的加热要求是最好的第一步,然后恢复现有的热量以及两个策略紧密合作,相互补充。
有许多途径高效热回收在制药工厂,包括:
- 工程建筑的空气侧系统捕获和重新加热,否则会筋疲力尽。
- 设计系统能够捕获热量从现有环境资源,如groundsource能量。一些开创性的项目团队也寻找机会捕捉热量更少的传统来源,如废水产生的制造活动。
例如:空气侧热回收
最有效的方法之一把可持续性原则采取行动是通过一个空气侧热回收系统。金博宝怎么注册客户越来越感兴趣,这有效的工程策略,包括医药制造商参与我们改造现有的植物在马萨诸塞州更高效的供暖设计。
在我们开始工作之前,此客户端使用相当大的能量来维持一个舒适的温度约为70°F在他们的工厂。减少负载,我们设计了一个热回收系统,使用乙二醇线圈从工厂的废气吸收热量在冬季。系统利用回收热量提高传入送风的温度从-10°F (40°F,从而降低工厂的加热负担一半。(夏天的几个月里,那些乙二醇复苏线圈反向执行相同的功能:它们吸收的热量供应空气和排出废气,减少冷却负担。)
这个空气侧热回收系统减少了客户的能源负荷的维护工厂的内部温度相对较小的工程更新相对显著的收益。
3所示。如何逆循环热泵支持减少热量和热回收?
首先,什么是逆循环热泵?热泵是一个简单的逆循环制冷或空调。而不是排放热量,这种技术收集它从地面,周围的环境空气设施,或另一个源和使它可用于一个有用的目的。
热泵没有新颖之处——一直在工作在几十年来汽车和家用电器。但是,基本技术和应用中央工厂设计吗?这是新,它有潜力eclipse电锅炉的效率。正如我们所建立的,系统整合热泵可以设施的供暖系统从0.9(有效率90%)的警察警察3至8(300 - 800%的效率)通过移动能源而不是简单的创建。这种技术是一种强大的工具在追求可持续供热设计,和减少热量的重要推动者和热回收工厂。
示例:使用逆循环热泵最大化现有的热能
CRB sustainab金博宝怎么注册ility-focused客户之一,一个领导者在可持续制造细胞疗法,使用AWWHPs在他们的设施最大化的使用现有的热能。
这种策略帮助他们减少和重用的能源在植物的生态系统。因此,他们能够推动整个操作与可再生能源。实现一个类似的结果使用电锅炉将花费他们许多倍的生活设施;他们没有打破银行AWWHPs完成工作,和更低的环境影响。
可持续供热设计的未来
作为生命科学的一部分,从化石燃料行业的转变,把能源密集型“脏”加热设计转换成电能比没有变化。常常,电锅炉的全部被视为可持续供热设计策略,尽管他们替代方法相比效率相对较低。
当项目业主承诺减少并恢复工厂尽可能多的热量,当他们使这一承诺的工程系统集成热泵能够极大地增加设备的加热效率,他们可以产生更大的影响他们的底线,他们的操作弹性,脱碳目标。这是一种制药和生物技术行业将帮助我们的星球走向一个更环保的未来。
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