Denne norske varmepumpen sørger for mer klimavennlig produksjon av yoghurt og sjokolademelk

2 weeks ago 10

Denne artikkelen er produsert og finansiert av De regionale forskningsfondene - les mer.

Varmepumpen gir temperaturer helt opp til 200°C. Derfor kan den erstatte fossilt brensel i meierier, destillerier og kjemiske fabrikker. (Foto: Olvondo Technology)

Et av verdens største meierikonsern kutter kraftig i utslippene av klimagasser.

Vanligvis bruker meierier gass- eller oljebrennere for å få varme til produksjon og rengjøring. Yoghurt, vaniljesaus og sjokolademelk gir med andre ord et ikke ubetydelig utslipp av klimagasser.

Da nederlandske FrieslandCampina – et av verdens største meieriselskap – nylig åpnet en ny varmesentral ved sitt meieri i Maasdam, valgte de å installere norsk varmepumpeteknologi.

Det gir rundt 88 prosent lavere CO2-utslipp enn om de skulle brukt naturgass. Hadde all elektrisiteten i strømnettet i Maasdam kommet fra utslippsfrie kilder, ville kuttet vært 100 prosent .

Varmepumpa, som er utviklet av Olvondo Technology i Holmestrand, kan i motsetning til vanlige varmepumper gi temperaturer helt opp mot 200°C. Ifølge Olvondo-sjef Stefano Vittor er det ideelt for næringsmiddelprodusenter, destillerier og kjemiske fabrikker som lager legemidler.

– Dette er virksomheter som typisk trenger temperaturer fra 150 til 200°C. Derfor har de i hovedsak brukt olje- eller gassbrennere. Nå er varmepumpe et klimavennlig alternativ, sier han.

Utnytter spillvarme

I tillegg til at varmepumpa kan bruke strøm fra nettet eller fornybar energi fra for eksempel solceller på fabrikktaket, kan den også bruke overskuddsvarme svært effektivt.

Klaas Dewilde fra FrieslandCampina og Olvondo-sjef Stefano Vittor.

– Det unike er at den kan utnytte spillvarme på ganske lave temperaturer til å skape høy temperatur. Det betyr at for eksempel varme som avgis fra kjøleanlegg i et meieri, kan utnyttes direkte i produksjonen. Dermed utnytter man all energi effektivt og unngår å fyre for kråkene, forklarer Vittor.

Samarbeider med forskere i Finland

For å dokumentere effekten av å bytte fra gassbrenner til varmepumpe, har Olvondo alliert seg med forskere ved Åbo Akademi Universitet i Finland. Forskningen har vært støttet av Regionalt forskningsfond Vestfold og Telemark.

Forskerne Ron Zevenhoven og Kim Högnabba har sett på blant annet klimagevinst og eventuell økonomisk lønnsomhet ved å gå fra naturgass til varmepumpe.

– Varmepumpa koster noe mer enn en gassbrenner i anskaffelse, men sett over hele levetiden til utstyret, kan varmepumpen likevel være mer lønnsom. Det avhenger i hovedsak av prisforholdet mellom naturgass og elektrisitet, som varierer mye fra land til land. Og så spiller det en rolle hvor mye fabrikkene må betale for karbonutslippene sine, forteller Zevenhoven.

Forskningen viser at særlig i de nordiske landene vil det være økonomisk gunstig å bytte fra gassbrenner til varmepumpe.

– Det hører også med til regnestykket at jo lenger levetiden på utstyret er, jo mer lønnsom vil en investering i varmepumpe være, sier professoren.

Kim Högnabba og Ron Zevenhoven fra Åbo Akademi Universitet.

I Storbritannia og Tyskland, der prisen på elektrisitet er relativt høy i forhold til prisen på naturgass, vil det i dag være lite lønnsomt å bytte bort gassen.

– Men det er viktig å understreke at dette prisforholdet kan endre seg over tid, sier Zevenhoven.

Sammenligner gassbrenner og varmepumpe

Högnabba har laget en datamodell basert på analyser. Den sammenligner bruken av gassbrenner og varmepumpe på fire områder:

Effektiv bruk av ikke-fornybare energiressurser (For eksempel energi brukt i forbindelse med utvinning av mineraler og metaller).
Klimaavtrykk (For eksempel utslipp av klimagasser i forbindelse med produksjon, bruk og transport).
Påvirkning på menneskelig helse (Eksempel: Kan fossilt brensel gi luftveisinfeksjoner på grunn av partikkelutslipp ved forbrenning?).
Påvirkning på økosystemer (For eksempel inngrep i natur ved utvinning av metaller).

Modellen viser at klimaeffekten av å gå over til varmepumpe er avhengig av hvordan strømmen produseres i ulike land.

– Generelt kan vi si at jo renere energien i strømnettet er, jo større er klimagevinsten ved å bytte ut naturgassen med varmepumpe. Det betyr at gevinsten er særlig høy i land som Norge, Sverige og Frankrike der elektrisitetsforsyningen i hovedsak er basert på utslippsfri kraft, sier Kim Högnabba.

I et land som Polen der mye av strømmen kommer fra forbrenning av steinkull, vil CO2-utslippet i dag derimot bli høyere med varmepumpe enn med gassbrenner.

Tyskland er i dag et grensetilfelle, men innslaget av ren energi i strøm-miksen er økende. Det betyr at klimaeffekten av å bytte ut naturgass med varmepumpe kan bli positiv noen år frem i tid.

Når det gjelder bruken av ikke-fornybare ressurser, setter selve produksjonen av varmepumpa større avtrykk enn produksjonen av en gassbrenner.

– Men ettersom den ikke bruker fossilt brensel under drift, vil karbonfotavtrykket kontinuerlig være mindre enn for en gassbrenner så lenge strømmen kommer fra fornybare kilder, sier Högnabba.

Varmepumpe til skotsk whiskyprodusent

Olvondo bruker modellen fra Åbo daglig for å dokumentere hva det vil bety for ulike virksomheter i ulike land å bytte fra fossile varmekilder til varmepumpa.

– Verktøyet vi har fått fra Finland, er gull verdt. Vi trenger bare noen enkle opplysninger fra kundene om hvor de holder til, hvor de henter strømmen sin fra og hvilke kilder de har til spillvarme. Så kan vi i løpet av minutter presentere et svært pålitelig bilde av klima- og miljøgevinsten ved å bytte fra gass til varmepumpe, sier Vittor.

Olvondo-sjefen forteller at interessen for den nye teknologien er stor. Legemiddelfirmaet AstraZeneca har bidratt i utviklingen av pilotversjoner av varmepumpa, og FrieslandCampina har vært sentral i arbeidet med den første kommersielle versjonen.

Varmepumpa skal nå installeres hos en stor, skotsk whiskyprodusent og ved flere farmasøytiske anlegg i Europa.

– Meieriet i Nederland er et viktig utstillingsvindu for oss, og nå har vi bestillinger på et titalls pumper som skal leveres de neste 12-18 månedene. Det betyr at vi må utvide virksomheten kraftig. Vi har også fått innpass i porteføljen til Tetrapak, som er en av verdens største produsenter av utstyr til næringsmiddelindustrien. De hjelper oss med markedsføring og distribusjon, sier Vittor.

Stefano Vittor har ikke eierandeler i Olvondo Technology, men han er med i et opsjonsprogram som gjelder for alle ansatte i selskapet.

Referanse:

Högnabba K, Tveit T-M, Vittor S, Zevenhoven R: Economic and environmental considerations for the deployment of industrial very high temperature heat pumps in European markets. Energy, 2024. Doi.org/10.1016/j.energy.2024.133147.