Системы охлаждения молока с использованием углекислого газа доказали свою эффективность, экономичность и экологичность.

Молочные фермы уже давно сталкиваются со сложными проблемами, которые мешают им внедрять перспективные инновации. Однако некоторые передовые решения позволяют решить сразу несколько приоритетных задач и одновременно обеспечить значительную окупаемость инвестиций.

Среди них можно выделить системы охлаждения молока, в которых синтетические хладагенты на основе химических веществ заменяются природным и легкодоступным углекислым газом (CO2) или его хладагентной формой R744. Эти охладители уже не являются новинкой и набирают обороты в молочной промышленности, следуя по стопам супермаркетов, где системы на основе CO2 стали стандартом за последние 20 лет. Они уже широко используются за рубежом, хотя еще не стали нормой для молочных ферм в США.

Но ситуация быстро меняется. Те, кто перейдет на эти системы сейчас, получат значительные конкурентные преимущества и улучшат свои перспективы роста на будущее.

Проверенное, надежное решение.

В 2021 году на молочной ферме в Калифорнии была введена в эксплуатацию первая система охлаждения молока с использованием CO2. В 2025 году результаты очевидны: молочные фермы, внедрившие эту технологию, получают ощутимые преимущества в виде повышения эффективности, снижения затрат и обеспечения устойчивого развития.

Билл Джонсма из Типтон, Калифорния, стал первым молочным фермером в США, перешедшим на охлаждение с использованием CO2, и его успех вдохновил другие фермы последовать его примеру.

Примерно через год его племянник Кристофер Джонсма также установил систему охлаждения с CO2.

Билл Джонсма из William & John Jongsma Dairy доит коров в 80-местной ротационной доильной установке. Пропуская больше коров через доильную установку, он может производить больше горячей воды с помощью системы охлаждения, в 2024 году ферма сократила потребление пропана на две трети.

«Мы отказались от двух из трех пропановых водонагревателей на ферме и теперь можем работать в течение длительных периодов, даже когда водонагреватель отключен на ремонт», — говорит Билл Джонсма.

Генерировать горячую воду можно разными способами.

«Чем больше коров проходит через доильный зал, тем больше горячей воды я могу произвести. Мы также можем производить больше горячей воды летом и по-прежнему обеспечивать потребности молочной фермы в более прохладные зимние месяцы», — говорит Билл Джонсма. «Время — самый важный фактор на молочной ферме».

На ферме South Creek Dairy Кристофера Джонсмы коров доят в 80-местной ротационной доильной установке. Система фермы обеспечивает 100 % потребности фермы в горячей воде.

«Мы решили не включать газовый водонагреватель после того, как он вышел из строя из-за неисправности, — говорит Кристофер Джонсма. — Когда это произошло, мы подождали два месяца, чтобы убедиться, что в счете нет ошибки. Наш счет за газ был почти нулевым».

Почему стоит перейти на новую технологию?

Одним из главных преимуществ системы охлаждения на основе CO2 является ее сверхнизкий потенциал глобального потепления (GWP). С GWP всего 1, CO2 является эталоном, к которому стремятся все производители синтетических хладагентов. В отличие от этого, распространенные хладагенты, такие как R404A, имеют GWP 3900, что делает CO2 гораздо более экологичным выбором. В отличие от синтетических хладагентов, которые подпадают под действие правил постепенного отказа от использования, CO2 не подвержен нормативным рискам, что делает его стабильным долгосрочным решением для молочных ферм, стремящихся обеспечить будущее своей деятельности.

Еще одним ключевым преимуществом является эффективность. Системы охлаждения на основе CO2 потребляют меньше энергии, чем их аналоги на синтетической основе, при этом обеспечивая такую же или даже лучшую производительность охлаждения. Кроме того, высокая плотность CO2 позволяет производителям использовать комплектующие меньшего диаметра, а более высокое рабочее давление позволяет системам перемещать хладагенты в больших объемах. Эти преимущества сохраняются даже в экстремальных климатических условиях и продолжают подтверждаться в независимых исследованиях, проводимых в Калифорнии, в которых сравниваются системы на основе CO2 с традиционным оборудованием на основе хладагентов. Результаты этих исследований подтверждают то, что уже знают первые пользователи: CO2 — это просто более разумный выбор.

Одним из основных преимуществ систем на основе CO2 является возможность повторного использования остаточного тепла. В отличие от традиционных систем охлаждения, которые выбрасывают избыточное тепло в воздух, чиллеры на основе CO2 преобразуют остаточное тепло в горячую воду температурой 82ºС, пригодную для питья. Это означает, что молочные предприятия могут использовать свои системы охлаждения в качестве основного источника нагрева воды, что значительно сокращает потребление ископаемого топлива. Многие молочные предприятия сообщают, что ежемесячно экономят тысячи долларов за счет сокращения использования традиционных водонагревателей.

Для молочных предприятий соблюдение нормативных требований может быть серьезной нагрузкой. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) строго регулирует использование синтетических хладагентов, требуя от фермерских хозяйств регистрировать системы, отслеживать использование хладагентов, вести учет потерь и документировать пополнение запасов. Холодильные системы на основе CO2 избавляют от этих административных хлопот. Поскольку CO2 не является синтетическим хладагентом, он не подпадает под действие этих нормативных требований, что освобождает фермеров от затрат времени и средств, связанных с их соблюдением.

Кроме того, как естественная составляющая воздуха, который мы дышим, CO2 является очень распространенным ресурсом, который можно просто взять из атмосферы. Таким образом, он значительно более доступен, чем обычные химические хладагенты. Например, CO2, пригодный для использования в качестве хладагента, в настоящее время стоит около 4 долларов за фунт (~0,5 кг), в то время как синтетические хладагенты стоят более 40 долларов за фунт.

Переход на охлаждение с использованием CO2 также открывает возможности для получения потенциальных финансовых льгот. В то время как программы углеродных квот в США все еще находятся в стадии разработки, фермерские хозяйства, перешедшие на CO2, вероятно, будут в выгодном положении для получения финансирования, льгот и низкопроцентных кредитов. Экологический эффект от такого перехода значителен: 0,5 кг хладагента R404A оказывает такое же воздействие на выбросы углерода, как 1770 кг CO2, или почти 2 тонны. Для сравнения: 180 кг CO2 оказывают такое же воздействие на выбросы углерода, как перелет в одну сторону из Сиэтла в Лос-Анджелес, а 180 кг R404A — как 400 перелетов туда-обратно между этими двумя городами.

Мудрый шаг на пути к будущему молочной промышленности

Переход на холодильные системы на основе CO2 — это не только вопрос экологичности, но и финансово выгодное и перспективное вложение средств. Системы охлаждения на основе CO2 уже демонстрируют реальные результаты, и те, кто первыми перешел на них, получают конкурентное преимущество, сокращая расходы, упрощая соблюдение нормативных требований и снижая воздействие на окружающую среду.

Будущее холодильного оборудования для молочной промышленности уже наступило. Готовы ли вы к переходу?