Duvel Moortgat evolueert naar fossielarme brouwerij
Elektrische warmtepompen en warmterecuperatie dringen aardgasverbruik terug
De voedingsindustrie staat voor de algemene uitdaging om productieprocessen te verduurzamen en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen af te bouwen. Voor veel producenten vormt proceswarmte daarbij een van de grootste obstakels. Net die uitdaging wil brouwerij Duvel Moortgat in Puurs-Sint-Amands de komende jaren aanpakken met een grootschalig energieproject dat de site tegen 2028 aanzienlijk minder afhankelijk moet maken van aardgas.
Verduurzamen zonder compromissen
Tijdens een bezoek aan de brouwerij, georganiseerd in het kader van het ENERGIK-congres, kregen deelnemers een inkijk in het zogenaamde 'Net Zero Brewing'-project. Met een combinatie van restwarmterecuperatie, lage- en hogetemperatuurwarmtepompen, warmwaterbuffers en slimme energiesturing wil de brouwerij haar aardgasverbruik drastisch terugdringen, zonder in te boeten aan productkwaliteit, capaciteit of bedrijfszekerheid.
Voor een productiesite die jaarlijks ongeveer één miljoen hectoliter bier produceert, gaat het om een ingrijpende stap. Volgens de plannen kan het aardgasverbruik hier dalen van ongeveer 30.000 naar 12.000 MWh per jaar. Dat komt neer op een vermindering van zowat 60% en een jaarlijkse CO2-reductie van ongeveer 4.000 ton.
Restwarmte als nieuwe energiebron
Waar veel bedrijven nog steeds warmte produceren met gasgestookte ketels, kijkt Duvel Moortgat nadrukkelijk naar de energie die vandaag al aanwezig is in het productieproces. Twee bronnen spelen daarin een centrale rol: de warmte uit de koelinstallaties en het gezuiverde afvalwater afkomstig van de waterzuivering.
Het effluent van de waterzuiveringsinstallatie verlaat het proces met temperaturen tussen 15 en 35°C. Die warmte verdwijnt vandaag grotendeels ongebruikt in de omgeving, maar vormt tegelijk een waardevolle energiebron.
In het nieuwe concept wordt deze restwarmte via een lagetemperatuurwarmtepomp opgewaardeerd tot ongeveer 45°C. Vervolgens verhoogt een hogetemperatuurwarmtepomp de temperatuur verder tot circa 95°C. Die warmte kan daarna via warmwatercircuits worden ingezet in uiteenlopende productieprocessen.
Op die manier wordt een aanzienlijk deel van de warmtevoorziening geëlektrificeerd, zonder dat ingrijpende wijzigingen aan de kern van de brouwerij nodig zijn. Volgens Sam De Belder, international manufacturing director van Duvel Moortgat, biedt juist deze combinatie van energierecuperatie en warmtepomptechnologie de grootste kans om fossiele brandstoffen substantieel terug te dringen binnen een bestaande industriële omgeving.
Niet alle stoomverbruikers zijn gelijk
Voordat het project werd uitgewerkt, bracht de brouwerij alle warmteverbruikers op de site gedetailleerd in kaart. Daarbij werden onder meer de brouwzaal, reinigingsinstallaties, bottelarijen en hulpprocessen geanalyseerd.
"Uit die oefening bleek dat volledige elektrificatie vandaag nog niet voor alle toepassingen haalbaar is", zegt Sam De Belder. “Vooral in de brouwzaal spelen temperatuurcurves en opwarmsnelheden een cruciale rol voor de kwaliteit van het eindproduct. Het brouwproces is immers rechtstreeks verbonden met smaakontwikkeling, receptuur en productconsistentie."
Voor andere toepassingen liggen de mogelijkheden anders. Reinigingsprocessen, CIP-installaties en diverse processen in de verpakkingsafdeling kunnen veel gemakkelijker overschakelen op heetwatercircuits. "Daardoor ontstaat een realistisch traject waarbij een groot deel van het aardgasverbruik verdwijnt, zonder risico's voor het productieproces”, zegt de manufacturing director.
"De aanpak toont aan dat elektrificatie in de voedingsindustrie zelden een kwestie is van alles of niets. Vaak ontstaat de grootste impact door die processen te identificeren waarvoor alternatieve warmtevoorziening vandaag al technisch en economisch haalbaar is."
Digitale tweeling als kompas
Bij het project werd een digitale tweeling van de volledige productiesite gebruikt. Samen met gespecialiseerde partners ontwikkelde Duvel Moortgat een simulatiemodel waarmee energiestromen, warmtebehoeften en verbruiksprofielen tot op hoge tijdsresolutie konden worden geanalyseerd. De simulaties maakten het mogelijk om verschillende scenario's objectief te vergelijken. Niet alleen warmtepompen, maar ook warmteopslag, warmwaternetwerken en elektrische boilers werden doorgerekend.
"Vaak ontstaat de grootste impact door die processen te identificeren waarvoor alternatieve warmtevoorziening vandaag al technisch en economisch haalbaar is" – Sam De Belder, Duvel Moortgat
Uit de analyses bleek dat een geïntegreerde aanpak de beste resultaten opleverde. "Door warmtepompen, opslagcapaciteit en warmwaterdistributie vanaf het begin als één systeem te ontwerpen, konden zowel energetische als economische voordelen worden gemaximaliseerd", zegt De Belder.
Hybride energiesysteem voor maximale bedrijfszekerheid
Ondanks de sterke focus op elektrificatie verdwijnt aardgas niet volledig van de site. Duvel Moortgat kiest bewust voor een hybride energiesysteem, waarin bestaande stoomketels beschikbaar blijven als back-up.
Een belangrijke voorwaarde voor het project was wel de uitbreiding van de elektrische infrastructuur. Dankzij een nieuwe rechtstreekse hoogspanningsaansluiting stijgt het beschikbare vermogen op de site van ongeveer 4 naar 10 MW. Daarmee ontstaat niet alleen ruimte voor de nieuwe warmtepompen, maar ook voor toekomstige elektrificatieprojecten.
Onderdeel van bredere duurzaamheidsstrategie
De brouwerij werkt overigens al jaren aan een bredere verduurzaming van haar productieactiviteiten. Zo draagt een anaerobe waterzuiveringsinstallatie vandaag al bij aan de energievoorziening door biogas te produceren. Dat biogas vertegenwoordigt ongeveer 10% van het totale gasverbruik op de site.
Daarnaast nam de brouwerij recent een installatie voor CO2-recuperatie in gebruik. Koolstofdioxide die tijdens het gistingsproces vrijkomt wordt opgevangen, gezuiverd, gecomprimeerd en opgeslagen. Dankzij deze recuperatie-installatie is de site in Puurs-Sint-Amands volledig zelfvoorziend op het vlak van CO2. Het resterende volume wordt gebruikt binnen andere brouwerijen van de groep.
Ook het waterbeheer werd de voorbije jaren grondig aangepakt. Waar vroeger meer dan 8 l water nodig was om 1 l bier te produceren, werkt de brouwerij vandaag richting een verhouding van 4 l water per liter bier. Bovendien groeit het aandeel hergebruikt proceswater gestaag.
Tot slot investeert het bedrijf verder in zonnepanelen. Hoewel de bijdrage van lokale zonneproductie relatief beperkt blijft ten opzichte van de totale elektriciteitsvraag, maakt ook deze technologie deel uit van de bredere energiemix van de toekomst.