طفرة في صناعة الألبان.. بسترة مبتكرة من الأشعة فوق البنفسجية توفر 90% من الطاقة

يستمر إنتاج الحليب والطلب على منتجات الألبان في الزيادة بمعدل أسرع في جميع أنحاء العالم، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى النمو السكاني، وارتفاع الدخل، والتحضر.
 
ويضع هذا الطلب المتزايد ضغطًا متزايدًا على الموارد الطبيعية، والتي تشمل المياه العذبة والتربة، إلى جانب موارد الطاقة اللازمة لتصنيع المواد الخام وتحويلها إلى منتجات عالية الجودة.

ويعتني ملايين المزارعين في جميع أنحاء العالم بحوالي 270 مليون بقرة لإنتاج الحليب، بسبب هذه الإحصائية المذهلة، نعرف أن الإنتاج يؤثر على البيئة المحيطة بطرق مختلفة، ويعتمد حجم ذلك التأثر على ممارسات مزارعي الألبان ومزارعي الأعلاف.

وقد يكون من الصعب حاليًا تحقيق ممارسات الإنتاج المستدامة في صناعة الألبان، ولكن من أجل معالجة ذلك وخلق مستقبل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، يجب اعتماد تقنيات أخرى سنعرفها عبر خطوط الإنتاج على نطاق عالمي.

مشاكل بسترة الحليب

ترتبط الأطعمة حيوانية المصدر، وخاصة اللحوم الحمراء ومنتجات الألبان بشكل عام بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حيث يتسبب حليب البقر مقابل كل لتر يتم إنتاجه على مستوى العالم، إطلاق ما يقرب من 3 كجم من غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.
ومع إجمالي الانبعاثات العالمية من ثاني أكسيد الكربون، فإن انبعاثات منتجات الألبان تعادل حوالي 3.4٪ - أي ما يقرب من ضعف تأثير الطيران.

ويعد أكبر مصدر لهذه الانبعاثات هو الميثان، على الرغم من أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تلعب دورًا آخر بسبب تكاليف الطاقة الهائلة ونفايات الإنتاج.

فأثناء عملية البسترة، يكون هناك حاجة إلى طاقة كبيرة لتسخين السوائل نحو درجات حرارة عالية نسبيًا لقتل البكتيريا، وبالمثل، هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة لتبريدها بسرعة لضمان عدم حدوث ضرر دائم للتركيب الغذائي للمنتج.

ونتيجة لذلك، يمكن أن تتسبب تقنيات البسترة المنتظمة في إهدار كمية هائلة من الطاقة، جنبًا إلى جنب مع عملية إنتاج المزيد من نفايات المياه وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

تسليط الضوء على محاليل ذات استهلاك منخفض للطاقة

ويحمل استخدام الأشعة فوق البنفسجية الحل لتوفير طرق حديثة وبديلة لعملية البسترة، كما تسمح هذه الطريقة بإزالة مسببات الأمراض من المنتجات السائلة - وليس فقط الماء.

وبالمقارنة مع المحاليل الساخنة، يمكن للعملية التي تعمل بالضوء فوق البنفسجي أن تقلل من استهلاك الطاقة، مع الحفاظ على جودة المنتج النهائي، وبفضل هذه التقنية يمكن لمصانع الألبان توفير ما بين 60 و 90٪ من الطاقة و 60 إلى 80٪ من المياه التي تتطلبها طرق البسترة التقليدية.

ويمهد هذا الطريق لتحقيق وفورات كبيرة في الطاقة وثاني أكسيد الكربون في خطوط إنتاج الألبان في جميع أنحاء العالم - وهو أمر مهم بشكل خاص نظرًا لارتفاع أسعار الطاقة باستمرار الذي شهدناه خلال السنوات الأخيرة.

وعند التحول إلى هذا الحل المستدام، يمكن أن تنخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لكل شركة بسرعة - وهو تأثير كبير إذا تم اعتماده على مستوى الصناعة.

مستقبل أكثر اخضرارا لصناعة الألبان

يمكن لبدائل إنتاج الألبان عالية التقنية أن تؤدي ليس فقط إلى عوائد قصيرة نسبيًا على الاستثمار، ولكن أيضًا إلى انخفاض كبير في تكاليف التشغيل من خلال تقليل استهلاك الطاقة والمياه، وزيادة ساعات التشغيل، وتقليل الحاجة إلى التنظيف والصيانة بشكل عام، كما يوفر المنتج النهائي من فوائد المحسّن على مستوى طلب العمل، وبشكل مباشر للمستهلكين.

ومع ذلك، فإن الأمر يتعلق في النهاية بمزرعة الألبان لمعرفة ما إذا كان التأثير يمكن أن يكون كبيرًا في مساعدة البيئة، ستتمتع خطوط إنتاج الألبان الأكبر بإمكانيات أكبر لتقليل استهلاكها للطاقة من خلال التحول إلى هذه الحلول مقارنة بمزارع الألبان الأصغر ذات استهلاك أقل للطاقة.

وكما هو الحال في العديد من الصناعات، لاعتماد حلول مستدامة من أجل إحداث تغيير أوسع، ولأن الحافز لمنتج أعلى جودة وأقل تكلفة موجود، فإنه يجعل الاستدامة أكثر تطلعا، من منظور عمالقة الإنتاج.

ويتم احتساب أكثر من 80٪ من إجمالي استخدام الطاقة في مزرعة الألبان عن طريق تحديد معدل التبريد وكمية المياه التي يتم إزالتها من خلال مستوى الفراغ، وبالتالي يمكن أن تصبح الجودة جزءًا من تشكيل مستقبل أكثر اخضرارًا لصناعة الألبان، ويمكن تكراره على نطاق عالمي وإحداث فرق كبير في البصمة البيئية الشاملة.