Shell foloseste modelarea la nivel de sistem pentru a ajuta industria grea sa gaseasca modalitati de decarbonizare. Shell isi propune sa ajute Dalmia Cement (Bharat) Limited, un important producator indian de ciment, sa atinga emisii zero net la una dintre fabricile sale de ciment din India.
Modelarea la nivel de sistem este una dintre capacitatile cheie ale Shell, pe care compania le utilizeaza in consilierea industriilor in care reducerea amprentei de carbon este o misiune dificila, cu privire la modurile in care pot imbunatati productivitatea energetica, reducand in acelasi timp emisiile de gaze cu efect de sera.
Shell se concentreaza in acest sens pe trei directii: imbunatatirea eficientei energetice, cresterea ponderii surselor de energie cu emisii reduse de carbon si implementarea tehnologiilor de absorbtie a carbonului, cum ar fi captarea, utilizarea si stocarea carbonului.
Shell si-a implementat in ani buni capacitatea de modelare a sistemelor integrate pentru a-si optimiza propriile instalatii si procese, precum gas-to-liquids, marindu-si semnificativ capacitatea de a evalua si de a analiza scenarii. Echipele sale integreaza infrastructura de Calcul de Inalta Performanta, optimizarea codului si vizualizarea avansata pentru a obtine informatii mai rapide si mai clare din stiintele computationale.
Pentru a oferi solutii personalizate pentru Dalmia Cement, cercetatorii in stiinta computationala din Bangalore lucreaza impreuna cu echipa Shell TechWorks din Boston pentru a dezvolta analize de scenarii bazate pe modele.
Aceste modele stau la baza unui parcurs personalizat – dezvoltat in colaborare cu Dalmia Cement – pentru a optimiza traseul prin care fabrica lor de ciment poate atinge un nivel zero-net al emisiilor de carbon.
“Cu capacitatea noastra de top de modelare la nivel de sistem, dezvoltam parteneriate inovatoare si concentrate pe rezultate, asa cum este cel incheiat cu Dalmia Cement, care va ajuta industria Indiei sa se decarbonizeze si tara noastra sa evolueze in mod sustenabil”, a spus presedintele Shell India.
Aproape 60% din emisiile generate de productia de ciment provin din procesul de transformare a materiilor prime in clincher, un produs intermediar, ceea ce face ca decarbonizarea acestui sector sa fie o adevarata provocare.
Pentru a oferi reduceri mai substantiale vor fi necesare tehnologii de nisa specifice, desi acestea sunt fie tehnologii in curs de dezvoltare, fie necesita investitii semnificative si efort coordonat pentru a ajunge la scara globala de implementare. In plus, siturile industriale au durate lungi de viata, iar modernizarea sau inlocuirea acestor instalatii pentru a reduce emisiile de carbon necesita planificare ampla si costuri substantiale.
Prin intermediul simularilor bazate pe date, pot fi reproduse conditiile actuale din fabrica pentru a analiza impactul sistemic al schimbarilor la nivel de tehnologie, combustibili sau materii prime. Acest aspect este indispensabil in cuantificarea efectelor tehnologice si financiare ale optiunilor individuale de reducere a emisiilor, pentru a atinge in cel mai eficient mod obiectivele privind reducerea emisiilor pe termen lung.
Ulterior, modelarea bazata pe fizica va permite obtinerea de simulari detaliate ale balantei de masa si energie ale operatiunilor uzinei. Elementele intrinseci de fizica, chimie si inginerie implicate in procesul de fabricare a cimentului, de la extractie la ambalare, sunt integrate in instrumentul de optimizare al Shell. In acest fel se pot obtine informatii detaliate cu privire la modul in care orice optiune de reducere a emisiilor ar avea impact asupra operatiunilor reale ale centralei.
Modelarea bazata pe fizica, de pilda, arata cum o schimbare in ceea ce priveste materia prima ar avea capacitatea de a afecta atat operatiunile de productie din amonte, cat si din aval. De asemenea, ea ar putea spune daca, in noile conditii, instalatia si-ar putea indeplini in continuare cerintele de functionare, cum ar fi temperatura cuptoarelor (cuptoarele utilizate in productia de ciment). Modelarea bazata pe fizica ofera perspective atat asupra reducerii emisiilor proiectate dintr-o modificare a designului sau tehnologiei, cat si asupra limitarilor practice pentru reducerea ulterioara in fiecare ipoteza. Invatand si imbunatatindu-se continuu din fluxul de date, modelul este in acest moment dezvoltat in continuare pentru a oferi perspective si asupra factorilor tehno-economici si asupra optiunilor de comercializare a carbonului.
Shell analizeaza indeaproape scenariul bazat pe model cu Dalmia Cement, obtinand cunostinte sectoriale valoroase si date relevante pentru a maturiza in continuare procesul de modelare. Validarea modelelor de catre expertii producatorului de ciment a sporit credibilitatea acestuia in randul echipelor.
Echipa Shell este increzatoare ca metodologia sa si instrumentul de optimizare pot fi personalizate eficient pentru a oferi parcursuri de decarbonizare pentru alte fabrici de ciment din intreaga lume.
„Sustenabilitatea a fost intotdeauna un mod de viata la Dalmia Bharat. Deoarece colaborarile la nivel global sunt cruciale pentru decarbonizarea profunda a industriei, este incurajator ca am gasit in Shell un partener la fel de puternic si implicat, astfel incat echipele comune sa dezvolte impreuna solutii precum modelarea la nivel de sistem pentru a combate impactul schimbarii climatice” a spus directorul si CEO-ul Dalmia Cement (Bharat) Ltd., Mahendra Singhi.
Internetul obiectelor (IoT) si Smart Manufacturing au un loc principal in traseele propuse de decarbonizare ale Shell. Tehnologiile digitale, invatarea automata si big data permit un ecosistem mai holistic al companiei si mai bine conectat, cu integrare a datelor end-to-end. Cu ajutorul automatizarii datelor, analizei si raportarii, producatorul isi poate gestiona mai eficient operatiunile si lanturile de aprovizionare, maximizand astfel profiturile si reducandu-si amprenta de carbon. Dalmia Cement, impreuna cu alti parteneri din industrie, si-a exprimat interesul fata de mai multe tehnologii digitale pe care Shell le implementeaza deja cu succes la nivel global.
Shell si-a maturizat si continua sa-si consolideze capacitatea de modelare lucrand cu o gama larga de sectoare de productie in care reducerea amprentei de carbon este greu de obtinut. Leadership-ul Shell in acest spatiu si dedicarea sa de a lucra cu clienti care impartasesc aceeasi ambitie de a reduce emisiile de gaze cu efect de sera pot permite industriei producatoare din India sa prospere prin tranzitia energetica.
Foto: freepik
