تقدم المقالة مخططًا تقنيًا متكاملاً لبناء مصنع لتصنيع مسحوق الحليب البني بقدرة 90 ألف طن سنويًا في صحراء السعودية: مع التركيز على مبادئ التبخير بالطاقة الشمسية-MVR، والتعقيم DSI، وبرج الرش CEE، مدعومًا بتصميمات مضادة للغبار الصحراوي، وتوفير المياه بنسبة 25٪، والامتثال لمعايير الهالال؛ قادر على استبدال 220 مليون ريال سعودي من الواردات، مع استرداد التكلفة في 8.5 سنوات، مما يوفر مسارًا جديدًا لـ "الحليب المبخر بالطاقة الشمسية" ضمن رؤية 2030.

1. لماذا السعودية، ولماذا الآن؟
- الاعتماد على الاستيراد: تستورد المملكة العربية السعودية حاليًا أكثر من 60٪ من المواد الصلبة للألبان؛ حيث يُعد مصل اللبن السائل (SMP) أكبر تدفق فردي يستخدم لإعادة تركيب الحرارة عالية الجودة (UHT) ومعايرة الجبن.
أهداف رؤية 2030 لضمان الغذاء والتصنيع المحلي: استبدال 30٪ من الواردات بحلول عام 2030 يعادل طلب إضافي قدره ~ 90 ألف طن سنويًا من SMP.
- المزايا التنافسية: مدن صناعية خالية من الضرائب (مثل صدائر، وحديقة الملك سلمان للطاقة)، وغاز مدعوم بسعر 0.55 دولار/MMBtu، وطاقة شمسية-DNI سنوية تزيد عن 2100 كيلوواط ساعة/م² لطاقة البخار الهجين.

2. نظرة عامة على العملية – من الحليب المعاد تركيبه إلى الحليب المسحوق المعدل
المخطط التالي مُحسَّن لعملية "إعادة التركيب" لأن نصف قطر جمع الحليب الطازج يتجاوز 250 كم؛ حيث سيكون 78٪ من المادة الخام عبارة عن 25 كجم من مسحوق الحليب المركز، و22٪ من الحليب الطازج أو حليب اللبن المركز.

| الوحدة | آلات معالجة الطعام الرئيسية | ملاحظات التصميم الخاصة بـ KSA |
إعادة التركيب والخلط | 2 × 40 كيلولتر خزان خلط من الفولاذ المقاوم للصدأ، محفز سائل-مسحوق عالي القص | ماء RO 15 درجة مئوية، توحيد الدهون في الخط 45 درجة مئوية؛ المواد الصلبة الكلية 32٪ قبل التبخير |
مضخة عالية الضغط | مرحلتين 200 + 50 بار، سرعة متغيرة | تخلق مستحلبًا مستقرًا لتركيز 48% من المادة الصلبة؛ تمنع الدهون الحرة في المسحوق النهائي
حقن البخار المباشر (DSI) | 125 درجة مئوية، 4 ثوانٍ، يليها التبريد المفاجئ إلى 75 درجة مئوية | يقضي على أبواغ الحراريات، يمدد وقت تشغيل المبخر بمقدار 18 ساعة |
مُبَخرُ الفيلم المتساقط | 6-تأثيرات، هجين TVR + MVR | بخار حي 0.25 كجم كجم⁻¹ H₂O؛ MVR يعمل بطاقة شمسية بنسبة 60٪ |
مجفف رذاذ | برج من نوع MSD®-8 طن H₂O ساعة⁻¹ مع إعصار CEE وإعادة الجسيمات الدقيقة | مدخل 180 درجة مئوية، مخرج 80 درجة مئوية؛
الطاقة النوعية 2.9 ميجا جول كجم⁻¹ للمسحوق — أقل بنسبة 6٪ من المنشآت التقليدية
تبريد/ضبط السرير السائل | غربال اهتزازي + هواء مجفف، <30 درجة مئوية | رطوبة نسبية ≤25٪ لتجنب انتقال الزجاج اللاكتوز عند تخزين الصحراء 45 درجة مئوية |
التغليف بجو معدل | 25 كجم كيس صمام FFS، شطف 99.5٪ نيتروجين، أكسجين <1٪ | كيس مكدس بواسطة AGV؛ غطاء UV-C على مدخل الإدخال لقتل الأبواغ |

3. القدرة والاستثمار في الأصول (USD 2025)
- 600 ألف طن من الحليب المركب سنويًا → 90 ألف طن من مسحوق الحليب الجاف سنويًا (≈ 12.5 طنًا من المسحوق لكل ساعة)
- تكلفة التركيب: 115 مليون دولار ±10٪
- القوة النوعية: 0.73 ميجاواط ساعة لكل طن من المسحوق (بما في ذلك ائتمان الطاقة الشمسية-MVR)
- الماء: 0.45 م³ ت⁻¹ حليب (مكثف الحلقة المغلقة + تركيز التناضح العكسي المعاد استخدامه في برج التبريد)

4. ميزات التصميم المقاوم للصحراء
- عزل مزدوج (80 مم من PIR + 0.7 مم من الألومنيوم الزنك) لجميع الخزانات الخارجية - درجة حرارة السطح أقل من 48 درجة مئوية في درجة حرارة محيطة تبلغ 50 درجة مئوية.
- مرشحات دخول الهواء G4 + F7 + مرشح دوامي أولي للتعامل مع العواصف الترابية؛ إنذار ضغط دقيق (ΔP) متصل بنظام SCADA.
- الهجين للبخار الشمسي: 12 ميجاوات من القنوات القطعية تغذي بخارًا بضغط 18 بارًا إلى نظام MVR، مما يقلل انبعاثات Scope-2 من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 38٪. يتم تصدير الطاقة الفائضة وفقًا لتنظيم "الاستهلاك الذاتي" في المملكة العربية السعودية.
- حزمة CIP الصحراوية: سلسلة 5 خطوات لإعادة استخدام المياه؛ يتم إعادة تنقية النهاية (التوصيلية ≤500 ميكروسيمنزيلت/سم) إلى تنقية الدورة الأولى التالية، مما يوفر 28٪ من المياه مقارنة باستخدام واحد.

5. الأتمتة والتوأم الرقمي
- EtherCAT backbone <1 ms جيتير؛ صمامات على خط AS-i.
- مستوى 2 دفعة S88 مع توقيعات إلكترونية لـ SMP من الدرجة الرضيعة.
- المستوى الثالث التوأم (Siemens MindSphere) يتنبأ بـ ΔP للمبخر؛ يتم تشغيل التنظيف عند +12٪، مما يوفر 2٪ من المواد الكيميائية/سنة و500 م³ من الماء/سنة.
- نظارات الواقع المعزز للصيانة - تراكب عربي/إنجليزي، تقليل وقت التوقف للإصلاح بنسبة 30٪.

6. مصفوفة التنظيم والمخاطر
- SFDA KSA Food SFDA.
FD/001، GSO 9، HACCP CODEX.
- حلال: جسم معتمد من هيئة الغذاء والدواء السعودية موجود على الموقع؛ لا يوجد منظفات قائمة على الإيثانول.
- التصدير: BRC GS-9 + CNCA الصين إذا كان أكثر من 30٪ موجهًا إلى آسيا.
- تربة السبخة: أعمدة مدفونة حتى 14 مترًا، سفينة مجففة بالرش مصممة لـ 0.15 جرام من تسارع القمة (كود البناء السعودي 301).

7. التنبؤ العكسي للسوق (2025-2030)
- إعادة تركيب UHT المحلية: +5٪ معدل نمو سنوي مركب → 55 ألف طن من SMP بحلول عام 2030
- توحيد منتجات الجبن واليوجورت: +3% معدل نمو سنوي مركب → 22 ألف طن من مسحوق الجبن بحلول عام 2030
- الصادرات الإقليمية (العراق، الإمارات): +8% معدل نمو سنوي مركب → 18 ألف طن من SMP بحلول عام 2030
- الطلب الإجمالي على KSA بحلول عام 2030 ≈ 95 كيلو طن؛ المصنع المقترح بقدرة 90 كيلو طن يحقق أكثر من 90% من الحصة، مما يقلل فاتورة الاستيراد بمقدار 220 مليون دولار سنوياً.

8. جدول زمني للمشروع
الشهر 0-3   الرضاعة، الموافقة المسبقة من SFDA، عقد الطاقة الشمسية PPA
الشهر 4-10 تصنيع المعدات طويلة المدى (المجفف، المبخر)
الشهر 11-22 تركيب المدن والتجهيزات
الشهر 23-24 500 ساعة تجربة حليب؛ OEE ≥85 %، عدد الأبواغ ≤500 cfu g⁻¹
الشهر 25    شهادة الإنتاج التجاري والتصدير

9. أكل خارجية
إقران بخار الشمس الصحراوي مع آلات معالجة الأغذية من الجيل التالي - إعادة التركيب عالي القص، تعقيم DSI، المبخرات التي تعمل بـ MVR ومجففات الرذاذ CEE-الدوامة - يوفر:
- انخفاض بنسبة 16٪ في تكلفة المعدات الثابتة مقارنة بخطوط أوروبا من دفعة 2015،
- 25٪ أقل استخدامًا للمياه، 38٪ أقل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون،
- استرداد الأموال في 8.5 سنة بسعر 2.75 دولار لكل كيلوغرام من SMP (FOB جدة).

باختصار، نفس الشمس التي كانت تغذي الجمال في الماضي، تغذي الآن مجففات تحول المسحوق المستورد والمياه المحلية إلى "الذهب الأبيض" السعودي - معبأ بدقة، ومقاوم للظروف القاسية، والاستعداد لاقتصاد ما بعد النفط.