在很多方面,这家全球历史最悠久的切达奶酪制造商依然坚守着传统:自1833年以来,Barber’s Farmhouse Cheesemakers一直位于英格兰西南部的绿色牧场中,那里的奶牛以草为食,公司使用世代相传的微生物发酵剂来制作奶酪。这种传统工艺造就了屡获殊荣的优质奶酪,这些奶酪如今在世界各地都广受欢迎。
然而,在减少温室气体排放方面,Barber’s却走在了行业的前沿。2024年,该公司开始使用来自英国初创企业Arkaya Energy的高效热泵。这些热泵能够快速冷却牛奶以保持其新鲜度,同时为挤奶过程所需的水加热,从而取代了传统的冷却设备和电加热器。
由于电力消耗大幅减少(减少了约50%),Barber’s每年节省了约7万英镑的成本——第七代奶酪制造商兼农场经理Alfie Barber称这“是一笔巨大的节省”。与此同时,这些热泵每年还帮助公司减少了近66吨的碳排放。目前,这家家族企业已在七座挤奶房中的三座安装了这种热泵。
“当我们能够节约能源、降低成本并减少碳足迹时,那种感觉真是太棒了,”Alfie的父亲、农场负责人Chris Barber说道。
全电动工业热泵通过传递热量来实现降温或加热,而非依赖化石燃料或电流加热元件;由于大多数食品生产过程只需要较低或中等温度,因此这种技术非常适合用于食品生产的低碳化改造。不过,食品制造商们对这种技术并不热衷——这种设备较为新颖且价格较高,加之电价不断上涨,使得许多公司对于用它来替代化石燃料设备持谨慎态度。
Barber’s的成功案例表明:早期采用这种技术的企业确实能够获得显著的经济效益——这主要得益于热泵技术的不断创新与发展。
几乎所有的热泵都分为风源、土壤源和水源三种。Arkaya的创新是不是从空气、地面或水体中汲取热量,而是从奶牛体内温热的鲜奶中汲取热量。Arkaya的创始人Kumo Sharma表示,“每当挤奶时,它都是一种可预测的能源”。该公司称其产品为“乳源热泵”。
Arkaya的机器具有双重功能,将牛奶冷却至低至1.6摄氏度(35华氏度),并转移废热将水加热至92摄氏度(198华氏度),接近沸腾。农民需要这些热水来清洗乳房、牛奶罐、吸盘和其他设备,以保持作业清洁。
对于Barber ' s来说,其热泵的回收期不到两年--这是一个值得欢迎的偏离。阿尔菲说:“有五年回报的投资并不多。”“在我们的比赛中,每一分钱都很重要。”巴伯取代的热回收系统多年来一直被认为是英国的黄金标准,Sharma是一个用于冷却的冰盒,其热回收系统可以预热清洗用水。然而,它并不能独自完成工作;它需要电阻或化石燃料锅炉的助推才能达到必要的高温。
夏尔马说,乳源热泵“将所有这些功能结合在一个系统中”。他拒绝透露该技术的一些细节,包括它使用什么制冷剂将热量从牛奶转移到水中。
Arkaya于2024年开始销售热泵,迄今已安装27台,预计到今年年底再部署34台。这家由四名员工组成的初创公司目前专注于英国市场,该市场拥有近7,000个奶牛场,旨在提高其制造能力并发展其合作伙伴安装商网络。
Chris认为Arkaya的热泵荣获英国皇家奶农协会2026年创新奖,可能会成为该行业的主要参与者。
夏尔马表示,Arkaya公司计划逐步扩展业务至其他国家,首先从爱尔兰开始,随后进入更广阔的欧洲市场。他提到,鉴于美国乳制品行业的规模(2024年时美国拥有近2.5万头奶牛),美国也很有可能成为未来的目标市场。
可再生热能合作组织(Renewable Thermal Collaborative)的高级主管露丝·切克诺夫(Ruth Checknoff)指出,乳制品加工过程中对热泵的需求非常明显——因为奶农在奶牛场内既需要供暖系统,也需要制冷系统。她认为:“这对Arkaya公司来说是一个绝佳的机会。”虽然市面上有许多其他公司为乳制品行业提供热泵产品(如GEA、Frick和Tetra Pak),但这些产品的设计主要用于工厂内的乳制品加工过程,而非满足普通奶牛场的实际需求。
Cascade Energy公司负责工业热泵研究工作的首席工程师史蒂夫·科斯基(Steve Koski)表示:“在美国,我还没有遇到过哪家企业使用热泵来完成所有必要的热水加热任务。”他认为,欧洲在热泵的应用方面可能更领先,因为“欧洲的天然气价格相对较高”。
科斯基还提到,美国新建的奶牛场大多都配备了节能的热回收系统,但这些系统仍需要额外的加热设备,这些设备通常使用电能、丙烷或化石燃料来提供热量。
在英格兰,Barbers公司决定全面采用Arkaya公司的热泵技术,并计划在2028年前将所有奶牛场都改造完毕。克里斯(Chris)表示:“我们发现了一种可能成为乳制品行业未来的关键技术——这种技术确实非常有效。”这篇文章最初发表在Canary Media上,后来作为我们与The Guardian合作项目的一部分被重新发布在The Guardian上。