Liquid Assets: Möt aktörerna som möjliggör en hållbar industriell vattenhushållning

Av Walt Kozlowski
Chef för hållbara kundlösningar, Xylem

De tilltagande effekterna av klimatförändringarna, den föråldrade infrastrukturen och den växande befolkningen ställer världens vattenutmaningar i verkligt fokus. Det finns helt enkelt inte tillräckligt med vatten att tillgå. Problemet är så alarmerande att färska rapporter pekar på att den globala efterfrågan inom de närmsta fem åren kan övergå tillgången med hela 56 %.

Detta innebär en enorm utmaning för vattenintensiva verksamheter. Att ha rätt mängd vatten med rätt kvalitet och i rätt tid är helt avgörande för driftkontinuiteten. Samtidigt har det aldrig varit mer komplext att driva en hållbar vattenhushållning. Variationerna i tillgången kan äventyra försörjningskedjorna och nya föroreningar komplicerar vattenanvändningen och utsläppen.

Med andra ord är vatten inte längre något vi bara kan ta för givet. Klimatförändringarna har helt förändrat riskprofilen för denna livsnödvändiga resurs. Företag har inget annat val än att snabbt hitta en mer resilient och hållbar väg framåt.

Samtidigt påverkas bolagen inom vattensektorn starkt av en åldrande arbetsstyrka. Snart går många i pension, vilket kommer leda till en brist på branschkännedom och fackkompetens.

Även om de här utmaningarna är enorma är de inte ohanterliga. Företagen tar tag i saken.

Världen över kan vi se hur digital teknik, avancerade behandlingslösningar och nya verksamhetsmodeller används för att lösa de eskalerande problemen med vattenbrist, vattenkvalitet och överkomliga vattenpriser och hjälper samhällen och näringsliv att bli mer vattensäkra. Vattenbolag löser också kompetensfrågan genom att anlita lösningsleverantörer som kan tillhandahålla utrustning och drifta och underhålla system så att anläggningsoperatörerna kan koncentrera sig på kärnverksamheten.

Vattenhushållningsprogram som används i produktionen av mikroelektronik, läkemedel, livsmedel och drycker visar att företag med rätt metoder kan minimera riskerna och maximera tillväxten för en hållbarare framtid.

Mikroelektronik – precisionshushållning

I varje klimatscenario – allt från ”business as usual” till de allra mest pessimistiska – kommer tillverkningen av halvledare sannolikt att behöva ta hänsyn till vattenrelaterade riskfaktorer. Många fabriker ligger i vattenstressade områden. Eftersom de amerikanska och europeiska förordningarna om halvledare uppmuntrar till ökad produktion måste halvledartillverkarna säkra sin vattenförsörjning för att kunna möta den ökande efterfrågan.

Tillverkningen av halvledare och elektroniska komponenter är en mycket vattenintensiv verksamhet. Under tillverkningen måste man kunna skölja och rengöra kiselbrickorna med ultrarent vatten (UPW). I framställningen av UPW går det åt enorma mängder vatten och energi, och avloppsvattnet från tillverkningsprocesserna innehåller föroreningar av tungmetaller och måste kunna renas till miljösäkra nivåer.

Inom mikroelektronikindustrin inför man avancerad teknik för behandling och återvinning av vatten, till exempel omvänd osmos och membranfiltrering, för att kunna framställa ultrarent vatten utan att vara beroende av kommunalt vatten.

Digitaliserade vattenåtervinningssystem kan dessutom optimera behandlingen och återanvändningen av avloppsvatten och på så sätt minimera miljöpåverkan.

Till exempel har Silfex – ett ledande Lam Research-företag som levererar precisionskomponenter till tillverkningen av halvledare – framgångsrikt infört ett system som kan ta vara på upp till 80 % av avloppsvattnet från renrum. Lösningen har varit så lyckad att företaget har kunnat spara miljontals liter vatten varje år, sänka sina driftkostnaderna och förhindra produktionsstörningar.

Läkemedel – säkerställer kvalitet och regelefterlevnad

Samtidigt som omställningen till Pharma 4.0 innebär snabbare leverans av nya läkemedel och ny medicinteknik till patienter tack vare avancerade digitala och automationslösningar gör den på motsvarande sätt vattenhushållningen smidigare, innovativare och bättre anpassad för företagen.

Läkemedelsindustrin är helt beroende av vatten för forskning och testning, läkemedelsformulering, kemiska reaktioner, rengöring av utrustning och sterilisering. Vattenkvaliteten är av allra största vikt eftersom dåligt vatten kan riskera produktens säkerhet och effektivitet. Avloppsvattnet från läkemedelstillverkning innehåller ofta aktiva farmaceutiska ingredienser (API) och andra kemikalier som kräver specialbehandling för att inte förorena miljön.

För att säkerställa kvaliteten och regelefterlevnaden effektiviserar läkemedelsföretag vattenhushållningen genom att övervaka och hantera vattenkvaliteten och vattenanvändningen med hjälp av en kombination av sensorer, dataanalys och AI.

För att hantera den komplexa sammansättningen av avloppsvatten från läkemedelstillverkning används också avancerade behandlingsmetoder som biologiska processer, avancerad oxidering och membranfiltrering.

Dessutom hjälper prediktiva analyser vattenoperatörer att förutse och förebygga systemfel. Det är teknik som underlättar för läkemedelsproducenterna att följa regler, minska avbrotten och optimera vattenanvändningen – framförallt under själva omställningen då processerna avancerar i snabb takt.

Företag i branschen kan göra enorma kostnadsbesparingar, öka drifteffektiviteten och förbättra sitt miljöavtryck genom att tillämpa en hållbar vattenhushållning med hjälp av digital teknik. Genom att implementera ett smart vattenhushållningssystem som kombinerar uppkopplade produkter med fjärrövervakning har ett ledande medicinteknikföretag drastiskt kunnat minska risken för driftstopp.

Tack vare en förbättrad styrning av temperatur och ozonnivåer minskade antalet larm med 99 % samtidigt som drifttiden steg till nästan 100 %.

Livsmedel och dryck – från avfall till resurs

Som vattenberoende bransch vidtar livsmedels- och dryckesindustrin omfattande åtgärder för att införa hållbara metoder. Branschledande företag sätter upp ambitiösa mål för en uthållig vattenhushållning och implementerar avancerad behandlingsteknik för att kunna uppfylla lagkrav och förbättra resursåtervinningen. Sektorn står också inför utmaningen med kraftigt förorenat organiskt avloppsvatten som kräver en omfattande reningsprocess.

Enligt en färsk rapport från Bluefield Research kan de ökade kraven på hållbarhet i branschen innebära investeringar på mer än 112 miljarder dollar i vattenhushållning och avloppsvattenhantering fram till år 2030. Detta förnyade fokus på förvaltarskap kan vara en konkurrensfördel, särskilt för konsumentvaror där kundernas uppfattning av varumärket är avgörande för att vinna deras förtroende.

Inom hela livsmedels- och dryckesindustrin införs avancerade vattenreningssystem, till exempel anaerob nedbrytning och aeroba processer, för att hantera kraftigt förorenat organiskt avloppsvatten.

AUnder den anaeroba nedbrytningsprocessen omvandlas det organiska avfallet till biogas, som kan användas för att generera förnybar energi, och under den aeroba behandlingsprocessen renas avloppsvattnet ytterligare för att kunna släppas ut eller återanvändas.

Livsmedels- och dryckesproducenter kan spara in stora kostnader genom att behandla och återanvända sitt avloppsvatten, minska sina utsläpp av växthusgaser och förbättra sina hållbarhetsprofiler. I Argentina, till exempel, använder det globala jäst- och bageriföretaget AB Mauri ett system med anaerob reaktor och biogasåtervinning för att kunna behandla avloppsvatten och skapa ånga.

Systemet har hjälpt AB Mauri att kunna fortsätta driva en miljövänlig verksamhet genom att minska den organiska belastningen från avloppsvattnet, spara in driftkostnader och kraftigt minska sitt koldioxidavtryck.