Soluții de containere pentru securitatea alimentară în perioade de criză: De la rezervele de cereale la producția alimentară complet integrată

Pană de curent în Germania: Cât de învechită este, de fapt, aprovizionarea noastră cu alimente?

Fundamentele pregătirii alimentare pentru situații de urgență în Germania

Germania se pregătește de zeci de ani pentru potențiale crize de aprovizionare, dar abordările actuale datează din anii 1960 și prezintă slăbiciuni semnificative. Rezervele de urgență ale statului cuprind în prezent aproximativ 800.000 de tone de alimente depozitate în peste 150 de locații secrete. Aceste stocuri constau în principal din Rezerva Civilă de Urgență, care conține orez, mazăre, linte și lapte condensat, precum și din Rezerva Federală de Cereale, care include grâu, secară și ovăz.

Problema centrală a acestei stocări convenționale constă în lipsa sa de practicitate pentru situațiile de criză moderne. Gospodăriile private nu mai posedă infrastructura anilor 1960 pentru procesarea alimentelor de bază crude. În timp ce rezervele guvernamentale sunt teoretic destinate să garanteze o masă zilnică timp de câteva săptămâni, există o lipsă de concepte pentru implementarea practică a acestei aprovizionări în condiții de criză.

Criticile formulate de Curtea Federală de Conturi în 2011 și 2019 confirmă această evaluare: stocurile se bazează pe standarde învechite, unele sunt infestate cu dăunători și sunt dificil de procesat pentru gospodăriile private. În același timp, se generează costuri ridicate din cauza depozitării, administrării și reaprovizionării regulate a acestor provizii de urgență.

Legat de asta:

• Inundații, decese cauzate de căldură, tornade și pagube de miliarde: noua realitate a crizei din Germania a sosit

Puncte slabe în procesarea alimentelor în perioadele de criză

Aprovizionarea cu alimente a Germaniei este extrem de specializată și depinde de o infrastructură funcțională. Morile, brutăriile și fabricile de procesare moderne necesită o alimentare stabilă cu energie electrică, rute de transport funcționale și lanțuri de aprovizionare complexe. În situații de criză, cum ar fi dezastre naturale, pene prelungite de curent sau conflicte armate, aceste sisteme pot eșua complet.

O problemă deosebit de critică este dependența de instalații mari și centralizate. Dacă morile sau brutăriile centrale dau faliment, regiuni întregi nu mai pot fi aprovizionate cu alimente procesate, chiar dacă sunt disponibile suficiente cereale brute. Pandemia de COVID-19 și războiul din Ucraina au demonstrat deja cât de repede se pot prăbuși lanțurile de aprovizionare.

Ca și cum lucrurile nu ar fi fost deja destul de rele, majoritatea brutăriilor și fabricilor mari de procesare a alimentelor funcționează pe principiul „just-in-time” și mențin doar o capacitate minimă de depozitare. În cazul unui deficit de aprovizionare, lipsesc atât materiile prime, cât și capacitatea de procesare pentru un răspuns rapid.

Soluții bazate pe containere pentru producția alimentară descentralizată

Soluțiile mobile de containere oferă o abordare inovatoare pentru depășirea acestor deficiențe. Mai mulți producători au dezvoltat deja cu succes instalații de producție în containere standardizate de 20 de picioare, permițând un lanț complet de procesare, de la depozitarea materiei prime până la produsul finit.

Un furnizor austriac, de exemplu, a construit mori de cereale în containere de 6 metri, care ating o capacitate de măcinare de aproximativ 20 de tone în 24 de ore. Aceste sisteme sunt modulare și pot procesa diverse tipuri de cereale fără modificări complexe ale sistemului. Un proces de măcinare patentat permite producerea de făină într-un timp scurt, cu o calitate constantă.

Există concepte similare pentru brutăriile mobile și alte unități de procesare a alimentelor. Un alt concept de container oferă lanțuri complete de procesare sub formă de container, conținând toate componentele necesare de la unitatea de producție și depozitarea la rece până la zonele de vânzare. Aceste sisteme sunt extensibile în orice moment și pot fi implementate flexibil în diferite locații.

Depozitarea cerealelor în vid în containere

Un avantaj cheie al sistemelor bazate pe containere constă în posibilitatea depozitării optimizate a materiei prime prin tehnologia de vid. Studiile efectuate de un institut de cercetare au arătat că depozitarea cerealelor în saci vidați la niveluri de umiditate sub 14% dă rezultate excelente. După doi ani de depozitare în vid, calitatea cerealelor a rămas în mare parte intactă, iar orice dăunători existenți au fost eliminați după doar trei luni.

Ambalarea în vid nu numai că protejează împotriva dăunătorilor, ci și împotriva umezelii și a altor influențe ale mediului. Furnizorii comerciali oferă deja cereale organice ambalate în vid în găleți de plastic stivuibile, care au o durată de valabilitate de aproximativ 10 ani. Această tehnologie poate fi integrată cu ușurință în sistemele de containere și permite depozitarea cu economie de spațiu a unor cantități mari de cereale.

Depozitarea etanșă la gaze în containere oferă avantaje suplimentare față de silozurile convenționale. Containerele pot fi transportate rapid și utilizate în diferite locații, după cum este necesar. În același timp, este posibil un control mai bun al condițiilor de depozitare, deoarece sistemele etanșe sunt mai puțin susceptibile la influențe externe.

Lanțuri de procesare integrate în sistemele de containere

Integrarea completă a unui lanț de producție de la cereale la pâine în sistemele de containere necesită o coordonare atentă a diferitelor etape de procesare. Procesul începe cu curățarea cerealelor pentru a îndepărta corpurile străine, pietrele și praful. Sistemele moderne de curățare pot fi integrate cu ușurință în containere și pot asigura calitatea necesară a produsului.

Măcinarea se realizează folosind sisteme compacte de măcinare, special concepute pentru utilizare în containere. Aceste sisteme ating rate de producție de la 8 la 86 de tone pe zi și pot procesa diverse tipuri de cereale fără nicio schimbare. Calitatea făinii rezultate îndeplinește pe deplin standardele morilor convenționale de mari dimensiuni.

Pentru producerea aluatului sunt necesare mașini de frământat de înaltă performanță; acestea sunt disponibile și în variante compacte. Mașinile moderne de frământat în spirală cu boluri detașabile permit o procesare igienică și o curățare ușoară. Mașinile sunt echipate cu temporizatoare pentru a preveni frământarea excesivă și dispun de dispozitive de siguranță, cum ar fi oprirea automată la deschiderea capacului bolului.

Fermentarea aluatului necesită condiții controlate de temperatură și umiditate. Camere speciale de fermentare sau zone climatizate din interiorul recipientului pot îndeplini aceste cerințe. Condițiile optime sunt între 25 și 28 de grade Celsius, cu o umiditate adecvată.

Alimentare cu energie prin sisteme solare integrate

Alimentarea cu energie a instalațiilor de producție bazate pe containere prezintă una dintre cele mai mari provocări tehnice. Cererea de energie electrică include moara, mașinile de frământat, sistemele de răcire și climatizare și electronica de control. Cu toate acestea, cel mai mare consumator de energie este cuptorul, care necesită cantități semnificative de energie termică.

Proiectele inovatoare demonstrează că este posibilă o autosuficiență energetică completă. Un exemplu este o brutărie din Africa, bazată pe containere, care produce până la 3.000 de pâini zilnic și este alimentată exclusiv cu energie solară. Cheia succesului său constă în combinația dintre cuptoare eficiente din punct de vedere energetic, baterii de stocare de dimensiuni generoase și procese de producție optimizate.

Sistemele solare moderne containerizate cuprind de obicei panouri fotovoltaice de 24 kW combinate cu baterii litiu-ion de 80 kWh. Aceste sisteme sunt modulare și pot fi extinse după cum este necesar. Panourile solare pliabile de lângă container măresc semnificativ suprafața disponibilă a colectorului, permițând o generare suficientă de energie chiar și în spații limitate.

Pentru funcționarea continuă, în special pentru producția de pâine pe timp de noapte, sistemele de stocare a bateriilor de dimensiuni generoase sunt esențiale. Sistemele moderne litiu-ion oferă o densitate energetică mare, o durată lungă de viață și o funcționare fiabilă chiar și la temperaturi extreme. Sistemele de stocare a bateriilor containerizate cu capacități cuprinse între 100 kWh și megawați sunt acum disponibile comercial și oferă flexibilitatea necesară pentru diverse aplicații.

Sisteme energetice redundante și funcționare în condiții de siguranță

Pentru aplicațiile critice în pregătirea pentru situații de criză, implementarea unor sisteme energetice redundante este esențială. Pe lângă alimentarea de bază cu energie solară, ar trebui prevăzute surse suplimentare de energie, cum ar fi generatoarele de urgență. Generatoarele moderne pot fi alimentate cu diverși combustibili, inclusiv motorină convențională, biodiesel HVO sau combustibili sintetici.

Biodieselul HVO produs din ulei vegetal hidrogenat oferă avantaje deosebite pentru aplicațiile pe termen lung. Combustibilul este semnificativ mai stabil în timpul depozitării decât motorina convențională, mai puțin susceptibil la contaminarea microbiană și reduce emisiile de CO2 cu până la 90%. În același timp, HVO poate fi utilizat în motoarele diesel existente fără modificări și oferă aceeași fiabilitate ca și motorina fosilă.

Pentru o fiabilitate maximă, sistemele de containere ar trebui să aibă mai multe surse independente de energie. O configurație tipică ar putea consta din panouri fotovoltaice pentru sarcina de bază, stocare în baterii pentru tamponare și un generator de urgență HVO pentru situații extreme. Sistemele inteligente de gestionare a energiei pot comuta automat între diferitele surse și pot uniformiza cererea de vârf.

Managementul apei și al apelor uzate

Alimentarea cu apă reprezintă un alt aspect critic al producției alimentare în containere. Cantități semnificative de apă curată sunt necesare pentru producția de pâine, atât pentru aluat, cât și pentru curățare și igienă. Sistemele de containere pot fi echipate cu rezervoare de apă integrate care permit funcționarea autonomă timp de mai multe zile.

Sistemele moderne de tratare a apei pot transforma chiar și apa contaminată sau salină în apă potabilă. Sistemele compacte de osmoză inversă, containerizate, sunt disponibile comercial și pot fi alimentate cu energie solară. Aceste sisteme cresc semnificativ independența și permit utilizarea lor chiar și în zone îndepărtate, fără infrastructură de alimentare cu apă.

Gestionarea apelor uzate necesită, de asemenea, soluții bine gândite. Deșeurile alimentare și apa de vase trebuie tratate în conformitate cu reglementările de igienă. Stațiile compacte de epurare a apelor uzate sau rezervoarele de colectare pentru eliminarea ulterioară sunt abordări posibile. Pentru operațiuni pe termen lung, sistemele de epurare biologică în containere suplimentare pot oferi o soluție durabilă.

Centru pentru Securitate și Apărare - Imagine: Xpert.Digital

Centrul de Securitate și Apărare oferă consultanță de specialitate și informații actualizate pentru a sprijini eficient companiile și organizațiile în consolidarea rolului lor în politica europeană de securitate și apărare. Colaborând îndeaproape cu Grupul de lucru SME Connect Defence, acesta promovează în special întreprinderile mici și mijlocii (IMM-uri) care doresc să își dezvolte în continuare capacitatea de inovare și competitivitatea în sectorul apărării. În calitate de punct central de contact, Centrul creează astfel o punte crucială între IMM-uri și strategia europeană de apărare.

Legat de asta:

• Grupul de lucru SME Connect Defence – Consolidarea IMM-urilor în domeniul apărării europene

Cerințe de igienă și implementare HACCP

Respectarea standardelor de igienă este esențială pentru toate tipurile de producție alimentară și în special critică pentru instalațiile mobile în situații de criză. Conceptul HACCP (Analiza Riscurilor și Punctele Critice de Control) trebuie integrat pe deplin în sistemele de producție a ambalajelor.

Cele șapte principii HACCP impun o analiză sistematică a tuturor pericolelor potențiale din procesul de producție. Pericolele biologice provenite de la microorganismele patogene prezintă cel mai mare risc. Sistemele de containere trebuie proiectate astfel încât toate suprafețele care intră în contact cu alimentele să fie fabricate din oțel inoxidabil și să fie ușor de curățat.

Punctele critice de control includ monitorizarea temperaturii pe întregul lanț de producție, măsuri de igienă în timpul schimbărilor de personal și controlul contaminării în timpul depozitării. Sistemele moderne de containere pot fi echipate cu sisteme automate de monitorizare care înregistrează și documentează continuu temperatura, umiditatea și alți parametri critici.

Instruirea personalului în operarea instalațiilor de producție mobile este deosebit de importantă, deoarece condițiile de muncă pot diferi de cele din fabricile convenționale. Procedurile operaționale standardizate și instruirea regulată privind igiena asigură respectarea tuturor reglementărilor, chiar și în condiții dificile.

Legat de asta:

• Conceptul HACCP: 7 pași către alimente absolut sigure – Întrebări și răspunsuri complete despre siguranța alimentară

Arhitectură modulară a sistemului și scalabilitate

Punctul forte al sistemelor de producție bazate pe containere constă în designul lor modular și scalabilitatea practic nelimitată. Modulele de bază pot fi combinate și extinse după cum este necesar pentru a acoperi diferite capacități și game de produse.

Un modul de bază tipic ar putea consta dintr-un singur recipient care combină depozitarea, măcinarea și prepararea aluatului. Pentru capacități mai mari, se pot adăuga recipiente suplimentare pentru etape separate de procesare, depozitare extinsă sau linii de produse diferite. Recipientele pot fi aranjate unul lângă altul sau stivuite pentru a minimiza cerințele de spațiu.

Containerele sunt conectate prin interfețe standardizate, permițând asamblarea și reconfigurarea rapidă. Sistemele de transport și benzi transportoare pot fi configurate flexibil pentru a optimiza fluxul de materiale între module. Sistemele centrale de control coordonează producția în toate containerele și asigură o funcționare fără probleme.

Această arhitectură modulară oferă avantaje cruciale pentru pregătirea în situații de criză. Sistemele pot fi construite treptat și extinse pe măsură ce nevoile cresc. În același timp, distribuția pe mai multe containere permite o fiabilitate mai mare, deoarece dacă un modul întâmpină probleme, celelalte pot continua să funcționeze.

Transportabilitate și pregătire pentru implementare rapidă

Utilizarea containerelor maritime standardizate asigură transportabilitatea globală a instalațiilor de producție. Containerele pot fi transportate cu camionul, nava sau calea ferată și deplasate rapid în diferite locații. Dimensiunile standard de 20 sau 40 de picioare permit utilizarea infrastructurii logistice existente fără cerințe speciale.

Instalațiile moderne de producție containerizate sunt proiectate ca sisteme plug-and-play, gata de funcționare în două până la trei zile de la livrare. Toate componentele necesare sunt preasamblate și testate. Trebuie stabilite doar conexiunile pentru electricitate, apă și, dacă este cazul, ape uzate.

Această capacitate de implementare rapidă este neprețuită, mai ales în situații de dezastru. În timp ce instalațiile de producție convenționale necesită luni de zile pentru planificare și construcție, sistemele de containere pot asigura aprovizionarea cu alimente aproape imediat. Flexibilitatea lor permite, de asemenea, utilizarea în depozitare temporară, în timpul evacuărilor sau în zone cu infrastructură distrusă.

Legat de asta:

• Probleme logistice în aprovizionarea populației și echiparea lucrătorilor de salvare în zonele de risc și în perioadele de criză

Aspecte economice și eficiență a costurilor

Costurile de investiție pentru sistemele de producție bazate pe containere sunt semnificativ mai mici decât pentru sistemele staționare comparabile. Designul modular permite investiții etapizate în funcție de nevoile reale. În același timp, se elimină costurile pentru terenuri, clădiri și procesele complexe de autorizare.

Costurile de operare sunt competitive cu cele ale sistemelor convenționale datorită gradului ridicat de automatizare și eficienței energetice a sistemelor moderne. Combinarea cu energiile regenerabile, în special, poate duce la economii semnificative de costuri, deoarece costurile energetice permanente sunt practic eliminate.

Sistemele de containere oferă modele de finanțare atractive pentru autoritățile publice. În loc de investiții inițiale mari, se pot utiliza modele de leasing sau închiriere, permițând o distribuție mai uniformă a costurilor. Sistemele pot fi extinse rapid sau relocate în alte locații, după cum este necesar, asigurând utilizarea optimă a resurselor.

Beneficiile economice ale producției descentralizate de containere sunt considerabile. Crearea de valoare locală, locurile de muncă și rutele de transport mai scurte nu numai că reduc costurile, dar sporesc și securitatea aprovizionării. În perioadele de criză, aceste sisteme pot înlocui infrastructura critică și pot menține serviciile de bază.

Experiențe internaționale și bune practici

Proiectele internaționale au dovedit deja viabilitatea practică a producției alimentare în containere în diverse condiții. Proiectele de brutărie și depozitare la rece în containere din Africa și alte țări în curs de dezvoltare demonstrează că producția fiabilă de pâine este posibilă chiar și în condiții climatice extreme și fără infrastructură existentă.

Aceste proiecte au oferit perspective importante pentru optimizarea sistemelor. Importanța stocării energiei dimensionate corespunzător, necesitatea unei capacități locale de întreținere și adaptarea la specificitățile culturale sunt factori cheie de succes. În același timp, designurile modulare și componentele standardizate s-au dovedit a fi deosebit de ușor de întreținut.

Mai multe țări europene experimentează cu sisteme mobile de producție pentru pregătirea în situații de criză. Olanda a dezvoltat sisteme de containere pentru furnizarea de mărfuri în timpul ruperilor digurilor și al inundațiilor. Austria folosește mori mobile pentru aprovizionarea regională în zonele muntoase unde transportul către instalațiile centrale este dificil.

Perspective viitoare și evoluții tehnologice

Dezvoltarea tehnologică a sistemelor de producție bazate pe containere progresează rapid. Tehnologiile de inteligență artificială și Internet of Things (IoT) permit monitorizarea și optimizarea complet automatizată a proceselor de producție. Întreținerea predictivă poate prognoza defecțiunile și facilita întreținerea preventivă.

Noile tehnologii de baterii cu densitate energetică mai mare și durate de viață mai lungi vor îmbunătăți și mai mult autonomia energetică. În același timp, modulele solare mai eficiente vor permite randamente energetice mai mari chiar și în spații limitate. Integrarea pilelor de combustie ca sursă suplimentară de energie ar putea crea o redundanță suplimentară în viitor.

Dezvoltarea de noi tehnologii de procesare special concepute pentru aplicații în containere va crește și mai mult eficiența. Sisteme mai compacte, cu un randament mai mare și un consum mai mic de energie, sunt deja în curs de dezvoltare. În același timp, noile materiale și tehnici de fabricație permit sisteme mai rentabile și cu întreținere mai redusă.

Implementarea în pregătirea pentru crize în Germania

Integrarea sistemelor de producție bazate pe containere în pregătirea pentru situații de urgență a alimentelor din Germania necesită o revizuire fundamentală a conceptelor existente. În loc să se bazeze exclusiv pe depozitarea alimentelor de bază crude, ar trebui create capacități de procesare descentralizate care să rămână funcționale chiar și în condiții de criză.

O posibilă strategie ar putea implica distribuția regională a sistemelor de producție containerizate, care sunt utilizate comercial în perioade normale și pot fi activate rapid pentru aprovizionarea de urgență în perioade de criză. Operatorii privați ar putea fi obligați contractual să furnizeze capacitate pentru aprovizionarea publică în caz de criză.

Facilitățile existente de depozitare a cerealelor ar putea fi completate treptat cu instalații moderne de depozitare în containere, dotate cu echipamente adecvate, care oferă nu doar o depozitare optimizată, ci și capacități de procesare de bază. Aceste abordări hibride ar combina avantajele ambelor sisteme și ar permite o modernizare etapizată.

Formarea lucrătorilor calificați pentru operarea instalațiilor mobile de producție trebuie să înceapă devreme. Cooperarea cu școlile profesionale, camerele de meserii și industria alimentară poate dezvolta competențele necesare. Exercițiile și cursurile de instruire regulate asigură pregătirea operațională în caz de urgență.

Importanța strategică pentru securitatea națională

Sistemele de producție alimentară bazate pe containere reprezintă o schimbare paradigmatică în pregătirea pentru crize. Acestea depășesc separarea tradițională dintre depozitare și procesare, creând capacități flexibile și descentralizate care rămân funcționale chiar și în cazul unor daune grave la infrastructură.

Avantajele strategice se extind mult dincolo de simpla aprovizionare cu alimente. Capacitățile de producție descentralizate sporesc rezistența întregii economii și reduc vulnerabilitatea la atacuri țintite asupra infrastructurii centrale. În același timp, ele pun bazele reconstrucției economice după dezastre.

Investiția în astfel de sisteme nu este doar o asigurare împotriva scenariilor de criză, ci și o investiție într-un viitor mai sustenabil și mai rezistent. Combinația dintre tehnologia modernă, energiile regenerabile și construcția modulară demonstrează cum societățile industrializate își pot asigura serviciile de bază chiar și în condiții extreme.

A venit momentul pentru o schimbare în pregătirea pentru crize. Sistemele de producție bazate pe containere oferă tehnologia și flexibilitatea necesare pentru a face față provocărilor secolului XXI. Implementarea lor timpurie ar putea fi crucială în a determina dacă Germania își poate aproviziona populația cu alimente în mod fiabil, chiar și în situații de criză severă.

Markus Becker

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Șef Dezvoltare Afaceri

Președinte al Grupului de lucru pentru apărare SME Connect

LinkedIn

Konrad Wolfenstein

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

contacta la wolfenstein ∂ xpert.digital

Sunați-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

LinkedIn
 

Depozite de containere cu rafturi înalte și terminale de containere: Interacțiunea logistică – consultanță și soluții de specialitate - Imagine creativă: Xpert.Digital

Această tehnologie inovatoare promite să schimbe fundamental logistica containerelor. În loc să se stivuiască containerele pe orizontală, așa cum se întâmpla înainte, acestea vor fi depozitate vertical în structuri de rafturi metalice cu mai multe etaje. Acest lucru nu numai că permite o creștere drastică a capacității de depozitare în aceeași zonă, dar revoluționează și toate procesele de la terminalul de containere.

Mai multe informații aici:

• Depozite de containere cu rafturi înalte și terminale de containere: Interacțiunea logistică – consultanță și soluții de specialitate