Intel fabrikalarında doğal gaz kullanımını azaltmak için sıcak su kullanıyor

Intel fabrikalarında doğal gaz kullanımını azaltmak için sıcak su kullanıyor

Endüstriyel ısı geri kazanımı, dünya çapında yıllık enerji maliyetlerinde tahmini 152,5 milyar dolar tasarruf sağlayabilecek, henüz değerlendirilmemiş bir fırsattır.

Intel'in İrlanda'daki yeni Fab 34'ünün temiz odası. Kaynak: Intel

Intel'in Leixlip, İrlanda'da inşa edilmesi 18,5 milyar dolara mal olan yeni üretim tesisi, programlanabilir, tamamen LED aydınlatma ve yılda 275 milyon galon tasarruf sağlayabilecek bir su geri kazanımı ve filtreleme sistemi de dahil olmak üzere, enerji ve su tasarrufu için öne çıkan teknolojilerle doludur.

Bununla birlikte, alışılmadık özelliklerinden biri de sıklıkla göz ardı edilen bir yaklaşımdır: Tesisteki ekipman tarafından üretilen ısının yakalanması ve soğutma kulelerinden dışarı atılması yerine üretim süreçlerine aktarılması. Bu, Intel'in yüksek sıcaklıktaki üretim süreçlerinin yarattığı ısıyı yakalayan ve bunu ısıtılmış su biçiminde tesisin diğer yerlerine aktaran geri kazanım soğutucularının kurulumuyla gerçekleştirildi.  

Intel, bu ısı geri kazanım önlemlerinin Fab 34 sahasındaki operasyonları yürütmek için satın alması gereken doğal gazı önemli ölçüde azaltmasına olanak tanıyacağını tahmin ediyor. Şirket, diğer yakıtların ürettiğinden dokuz kat daha fazla geri kazanılmış enerji kullanacağını tahmin ediyor. Intel'in kurumsal hizmetler geliştirme grubunun baş mühendisi Rich Riley, "atık ısı" olarak adlandırılan şeyin, Intel'in yarı iletken üretimi için ihtiyaç duyduğu ultra saf suyun ön ısıtılması veya soğuk havalarda sahadaki binaları sıcak tutmak gibi görevler için kullanılabileceğini söyledi.

Riley, "Bu ısıya sahip olmasaydık, [ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme] işlemlerini kolaylaştırmak için çok daha fazla gaza ihtiyacımız olurdu" dedi. "Bu, doğal gaz tüketiminde genel bir azalmadır." 

Zaman içinde Intel'in planı, ısı geri kazanımı ve diğer enerji verimliliği önlemlerini, bunları ısı pompaları gibi elektrikle çalışan endüstriyel ekipmanlarla güncelleyerek geliştirmektir. 

Intel'in enerjiyle ilgili kısa vadeli sürdürülebilirlik hedefleri arasında Kapsam 1 ve 2 emisyonlarının 2019 temeline göre 2030 yılına kadar yüzde 10 azaltılması (2022 mali yılı itibarıyla yüzde 4'e ulaşıldı); ve kümülatif olarak 4 milyar kilowatt saate kadar tasarruf sağlanıyor.

Kullanılmayan bir enerji verimliliği kaynağı

Intel, Fab 34'teki bu ısı geri kazanımının karbon emisyonları üzerindeki potansiyel etkisini açıklamadı ancak Fab 10'da (aynı zamanda Leixlip'te) sudan suya ısı pompaları kullanılarak yapılacak bir yenileme tahmini olarak 18,3 milyon kilowatt saat tasarruf sağlayacak. Yıllık elektrik. Kapsam 1 emisyonlarını yaklaşık 4.760 metrik ton azaltacak, ancak ısı pompaları için gereken elektrik nedeniyle Kapsam 2 emisyonları yaklaşık 1.627 metrik ton artacak.   

Endüstriyel enerji, kurumsal sürdürülebilirlik ekipleri için çetrefilli bir zorluk olmaya devam ediyor: Uluslararası Enerji Ajansı'na göre, küresel olarak endüstriyel kaynaklar tarafından tüketilen enerjinin tahminen yüzde 20 ila yüzde 25'i hâlâ ağırlıklı olarak kömür ve doğal gazdan sağlanıyor .  

Geri kazanılan atık ısının endüstriyel prosesler, bölgesel ısıtma uygulamaları veya elektrik üretimi için kullanılmasıyla elde edilecek potansiyel enerji maliyeti tasarrufu yıllık 152,5 milyar dolara ulaşabilir; bu da Avrupa Birliği'nin 2022'de ithal ettiği doğal gazın değerinin yarısından biraz daha azına ulaşabilir. McKinsey raporu Kasım ayında yayınlandı. Analiz, küresel geri kazanılabilir ısı potansiyelinin en az 3.100 terawatt-saat olduğunu tahmin ediyor.

Raporun yazarlarından biri olan McKinsey ortağı Ken Somers, "Bizim görüşümüze göre, karbondan arındırmak istiyorsanız, ısı geri kazanımı ve atık ısı mevcut en ekonomik araçlardan biridir" dedi. Benimsemenin önündeki engellerden birinin düşük doğal gaz fiyatları olduğunu ancak tarifeler ve arz sıkıntılarının şirketleri bağımlılıklarını yeniden düşünmeye sevk ettiğini söyledi. 

Isıyı üretildiği yerden üretim sürecinde ihtiyaç duyulan yere taşımak için gereken endüstriyel ısı pompası teknolojisi de olgunlaşıyor. Termal üretim ekipmanı üreticisi Armstrong International'ın başkanı Patricia Provot, kimyasal maddeler, tüketici ürünleri, gıda ve ilaç üreticilerinin bu yaklaşımı kullanma potansiyelinin, üretim sistemlerinin elektrifikasyonunun öncüsü olarak büyüdüğünü söyledi. 

Provot, "Planınız tamamen karbondan arındırmaksa, ilk adımınız buhardan kurtulmak ve sıcak su kullanmak, ardından atık ısının mümkün olduğu kadar çoğunu geri kazanıp sisteme geri koymaktır" dedi.

Intel deneyiminden alınan dersler

Intel'in İrlanda fabrikasının yanı sıra Arizona, Ohio ve Almanya'da da ısı geri kazanımı ve devridaim sistemlerini uygulamaya koyduğunu ve bu yaklaşımın şirketin inşa ettiği her yeni fabrika için dikkate alınacağını söyleyen küresel halkla ilişkilerden sorumlu başkan yardımcısı ve sürdürülebilirlik şefi Todd Brady, şöyle konuştu: Intel. "Isının nerede üretildiğini, nasıl yakalanıp yönlendirilebileceğini anlamak için mühendislik tasarımı gerekiyor" dedi. "Birçoğu ekipmanın nereye yerleştirildiğini içeriyor."

Şirketin Intel 4 yongaları için yüksek hacimli bir tesis olan İrlanda fabrikasında mühendislik ekibi, çalıştırılan yüksek dereceli ısı sistemlerinin miktarını en aza indirmek için kaç tane ısı eşanjörü ve soğutucunun gerekli olduğuna karar vermek için ısı hareketinin kapsamlı bir haritasını çıkardı. Doğal gazla, dedi Riley.

100 derece ila 200 santigrat derece arasında derecelendirilen düşük dereceli kaynaklar , kazanlardan, hava kompresörlerinden veya kurutuculardan çıkan egzozu içerebilir. Intel'in çok yüksek sıcaklıktaki işlemler için hâlâ doğal gaza ihtiyacı var.

Riley, mühendislerin bir ısı geri kazanım sistemi tasarlarken dikkate alması gereken sorular olduğunu söyledi.

Mühendisler tüm mevsimler için " tutam analizi " yaptılar mı ? Bu değerlendirmeler, endüstriyel bir süreçteki ısı akışını inceler ve işin yapılması için gereken minimum enerji tüketimini belirlemek için kullanılır. Yaz ve kış ayları için genellikle farklı metrikler vardır.

Bir fark yaratmak için yeterli ısı üretilecek mi? Bu, ekipmanın genel saha tasarımında nereye yerleştirileceğinden sorumlu olan ekipman tedarikçilerinin ve tesis yöneticilerinin katılımını gerektirir.  

Eğer bu bir güçlendirme ise, ısı kullanılabileceği yere nasıl aktarılabilir? Üretim sistemleri geniş bir alana yayılmışsa, ısının yeniden yönlendirilmesi lojistiği, bunların yerinin değiştirilmesini veya boru tesisatı kurulmasını gerektirebilir. Aksi takdirde yakalamanın bir anlamı olmayabilir.

Bölgedeki enerji fiyatı yatırımı haklı çıkarıyor mu? Cevap, yatırımın geri dönüşünü sağlayabilir veya bozabilir. Doğalgaz fiyatının yüksek olduğu bölgelerde bu yatırımların geri dönüşü daha kısa olacaktır. 

Intel'in sürecini iyileştirmesi birkaç yıl aldı, ancak artık ısı geri kazanımı her fabrika üretim projesinin bir parçası olarak kabul ediliyor, dedi Riley: "Oldukça karmaşık ama artık rutin."