Artículo, experimentos y estudios de Kim Dalum, director ejecutivo de DALUM Beverage Equipment
La recuperación de CO₂ para las cervecerías cobra cada vez mayor importancia a medida que aumentan los costos, el suministro se vuelve inestable y la sostenibilidad cobra mayor importancia. A diferencia de las grandes cervecerías, las cervecerías artesanales tradicionalmente han comprado todo su CO₂ como alternativa a la recolección de su propia fermentación. Pero esto está cambiando. El aumento de los costos del CO₂, la creciente inseguridad en el suministro y un enfoque creciente en la sostenibilidad han generado una demanda de sistemas más inteligentes. Soluciones de recuperación de CO₂En respuesta, DALUM Beverage Equipment ha adaptado su tecnología industrial de recuperación de CO₂ al tamaño y presupuesto de las cervecerías artesanales. Las cervecerías recuperan CO₂ por tres razones principales: suministro estable de CO₂, beneficios ambientales y reducción de costos operativos.
Desde 2018, Equipos de bebidas DALUM Ha ayudado a cervecerías artesanales y medianas a ser autosuficientes al proporcionar plantas compactas de recuperación de CO₂. Este artículo se basa en casos reales y estudios de viabilidad, con un análisis que indica un punto de equilibrio de 1.3 años para la... Planta de recuperación de CO₂ DALUM “El Hércules”.
Para recuperar CO₂ eficazmente, las cervecerías necesitan estimar cuánto CO₂ puede recolectar de la fermentación y del gas de purga. Esto depende de factores como la densidad inicial, el tamaño del lote, la frecuencia de elaboración y el tiempo de fermentación. Para una estimación rápida, las cervecerías pueden usar la fórmula estequiométrica del proceso de fermentación, que indica que el contenido de alcohol de la cerveza en porcentaje p/p equivale aproximadamente a los kilogramos de CO₂ liberados por hectolitro. Por ejemplo, una cerveza con un 5% (v/v) de ABV o un 4% p/p produce aproximadamente 4 kg de CO₂ por hectolitro. Por lo tanto, una cervecería que produce 10,000 hectolitros al año generaría aproximadamente 40,000 kg de CO₂. Con una tasa de recuperación modesta del 80%, esto significa que se podrían capturar aproximadamente 32,000 kg de CO₂.
DALUM ha llevado a cabo un experimento en Cervecería Ørbæk Para determinar nuestra tasa de recuperación de CO₂. Un fermentador de 15,600 128 litros se llena con 4.8 hl de mosto, que se espera que fermente en cerveza con un contenido de alcohol del 120 % vol. Se esperaban 4.8 hl de cerveza terminada tras la pérdida de CO₂ y levadura. Durante la fermentación, una cerveza con un 3.8 % vol. de alcohol suele generar unos 460 kg de CO₂ por hl de cerveza, lo que significa que se espera un total de aproximadamente XNUMX kg de CO₂.
No todo este CO₂ se puede recuperar:
Como resultado, se captura el 93 % del CO₂ que sale del fermentador y el 97 % del CO₂ enviado a la planta termina en el tanque. Este experimento, realizado por Kim Dalum, arroja una tasa de recuperación del 93 % en los fermentadores y un rendimiento total del 89 % del potencial estequiométrico. Este ensayo se realizó en condiciones ideales, y una estimación más realista en la práctica sería del 80 %, lo que requiere un cronometraje preciso.
DALUM puede ayudarle a modelar su programa de elaboración de cerveza para estimar el CO₂ Generación precisa. Un factor clave es la identificación de los picos de fermentación, esencial para dimensionar correctamente la planta de recuperación, así como los sistemas de recolección y almacenamiento. Un sobredimensionamiento genera gastos de capital innecesarios, mientras que un dimensionamiento insuficiente limita el potencial de recuperación y reduce la eficiencia general del sistema.
Comprender su consumo actual de CO₂ es igualmente importante. Comience por revisar cuánto CO₂ consume su cervecería al mes y al año.
Pregunte:
Estas ineficiencias a menudo se pasan por alto, pero la recuperación de CO₂ puede eliminarlas eficazmente. Además, es importante monitorear el consumo por hectolitro (hl); organizaciones como la Asociación de Cerveceros han publicado puntos de referencia de uso. La mezcla de envases influye mucho en el consumo; las líneas de enlatado consumen mucho más CO₂ que las líneas de embotellado o, obviamente, el envasado en barril. Al purgar los tanques, asegúrese de no desperdiciar CO₂ y revise también si hay fugas en las tuberías.
En DALUM, hemos realizado estudios de viabilidad para cervecerías con volúmenes de producción anuales de entre 1,000 y 200,000 XNUMX hl. Para estimar la recuperación de CO₂, consideramos el contenido promedio de alcohol, el volumen de producción anual, el programa de elaboración y el tamaño de los fermentadores, y aplicamos una tasa de recuperación típica para calcular la cantidad total potencial de CO₂ que se puede recuperar.
En DALUM Beverage Equipment, ofrecemos sistemas de recuperación de CO₂ con desplazamientos de compresor que van desde 5 kg/h hasta 50 kg/h.
Una cervecería con una producción de 60,000 hl/año (con previsión de alcanzar los 100,000 hl/año para 2029) tiene un contenido alcohólico medio del 5.5 % en la fermentación. Con unas tasas de recuperación del 73 % (fermentación), estimamos que pueden recuperar aproximadamente 195.500 kg de CO₂ al año de la fermentación, más un 4-5 % de este porcentaje del gas de purga, o un total de unos 204.000 kg al año.
Una cervecería más pequeña, con una producción anual de 2,500 hl, tiene un contenido alcohólico promedio del 4.8 % (fermentación) y del 4 % (gas de purga). Con tasas de recuperación del 70 %, esta cervecería puede recuperar una parte sustancial de su CO₂, equivalente a 6.600 kg/CO₂ al año, más unos 350 kg de CO₂ del gas de purga.
Una vez capturado, el CO₂ se purifica, se licúa y se almacena en un tanque de alta presión, listo para ser reutilizado en toda la cervecería (en todas las etapas del proceso de elaboración):
Algunos clientes de DALUM venden el exceso de CO₂. cervecería stewart (Reino Unido) instaló plantas de recuperación de CO₂ DALUM en 2022 y 2023. Con su sistema de recuperación de CO₂ DALUM, Stewart Brewing recupera 52 toneladas de CO₂ al año. Ahora superan su propia demanda (aproximadamente 35 toneladas) y alcanzan el 100 % de autosuficiencia en CO₂: con 17 toneladas de CO₂ excedentes disponibles, instalaron... Estación de llenado de cilindros DALUM Crear una nueva fuente de ingresos mediante la venta de biogénicos producidos de manera sostenible. CO2 A pubs, bares y restaurantes locales. Todo ello, a la vez que se ahorra al medio ambiente la emisión de 104 toneladas de CO₂ anuales.
Los resultados financieros varían según los precios del mercado del CO₂ y el tamaño de la cervecería. Pero revisemos los dos estudios de viabilidad:
Esta cervecería requería una planta DALUM Hercules (50 kg/h) con componentes adicionales como trampa de espuma, puesta en marcha, colectores de recolección, válvula de presión sanitaria, tanque de almacenamiento y tuberías:
Punto de equilibrio en 1.3 años con un interés del 2.5 %. El coste incluye el equipo, los costes variables y el mantenimiento. Se prevé un crecimiento de hasta 100,000 hl/año para 2029. Su ahorro anual proyectado ascendería a 285,715 €, lo que les daría una simple Retorno total de la inversión en 10 años de más de 2,5 millones de euros y un valor actual neto de 2.178.979 euros más el valor restante del equipo.
Esta cervecería requería una planta DALUM Micro (5 kg/h) con componentes adicionales como trampa de espuma, puesta en marcha, colectores de recolección, válvula de presión sanitaria, tanque de almacenamiento y tuberías:
Con un punto de equilibrio de 5 años y una rentabilidad simple a 10 años de 97.250 € o valor neto presente de 75,233€ más valor restante del equipo, La inversión sigue resultando atractiva en volúmenes más bajos.
Recuperar CO₂ no es solo una decisión para asegurar una fuente independiente de CO₂, mejorar la eficiencia operativa y obtener beneficios económicos, sino también un compromiso ambiental. La recuperación de CO₂ permite a las cervecerías reducir su huella de CO₂ mediante la operación de un sistema de circuito cerrado, capturando su propio gas de fermentación en lugar de liberarlo a la atmósfera y luego comprar CO₂ de origen fósil.
"Actualmente, compramos CO₂ de la producción de amoníaco, algo de lo que ninguno de nosotros sabe nada. Desconocemos cómo lo hacen, desconocemos la composición del gas, pero sí sabemos mucho sobre la fermentación. Sabemos qué contiene y sabemos que es bueno porque lo ingerimos nosotros mismos, así que si nos fijamos en la calidad del CO₂, no solo estamos liberando esta fuente gratuita a la atmósfera, sino que su calidad es considerablemente mejor y proviene de una fuente conocida."
– Eddie Gadd, presidente de Cervecería Ramsgate en el Brewers Journal
Lea el artículo que presenta a Eddie Gadd en el Brewers Journal
Según un estudio de la Universidad de Winnipeg, recuperar una tonelada de CO₂ evita la emisión de dos toneladas. Con nuestro ejemplo anterior, que recupera 1 toneladas al año (a partir de 2), esto equivale a un beneficio ambiental de 415 toneladas anuales, equivalente a recorrer casi 2029 millones de kilómetros en coche.
En un estudio de caso con Thisted BryghusEl director ejecutivo Aage Svenningsen afirmó:
"Me complace compartir que nuestros clientes han respondido con entusiasmo a nuestras iniciativas de sostenibilidad. Sus comentarios positivos refuerzan nuestro compromiso, y nos complace anunciar que implementaremos medidas aún más respetuosas con el medio ambiente en el futuro."
leer el artículo “Cervecería sostenible: Thisted Bryghus, una cervecería moderna”
La sostenibilidad también proporciona una poderosa ventaja competitiva. Como Chris Lewington, fundador de Elaborar cerveza con recursos Y un experto en elaboración de cerveza sostenible afirma:
"No puedes permitirte el lujo de no ser sostenible."
Comenzar con la recuperación de CO₂ puede parecer complejo. Afortunadamente, DALUM Beverage Equipment, líder de la industria en la recuperación de CO₂ a escala artesanal, ha definido siete pasos a seguir, independientemente del proveedor con el que desee trabajar. John Kiedrowski, quien ha trabajado en ingeniería de procesos y gestión de planta para Miller Brewing durante 24 años y es presidente del consejo de administración de DALUM Equipment. los describe en un artículo publicado en Poured.
Como socio de confianza para cervecerías artesanales de todo el mundo, nos complace ayudarle a lograr la autosuficiencia en CO₂. Contáctenos para obtener más información: https://dalumequipment.com/contact/
La recuperación de CO₂ en cervecerías consiste en capturar el CO₂ liberado durante la fermentación. En lugar de dejarlo escapar, las cervecerías lo limpian, lo licúan y lo utilizan en la carbonatación, el envasado y la purga de la cerveza.
Una cervecería artesanal típica puede recuperar entre el 70 % y el 90 % del CO₂ producido durante la fermentación. Por ejemplo, una cervecería que produce 10,000 32,000 hl al año puede capturar alrededor de 93 XNUMX kg de CO₂ al año. El ejemplo del artículo de Kim DALUM captura el XNUMX % en condiciones ideales.
El retorno de la inversión depende del tamaño de la producción y de los precios del CO₂:
Gran cervecería con DALUM Hercules CO2 Planta de recuperación: ROI en aproximadamente 1.3 años.
Pequeña cervecería con DALUM Micro CO2 Planta de recuperación: ROI en unos 5 años.
Con el aumento de los precios del CO₂, muchas cervecerías recuperan su inversión aún más rápido.
Las cervecerías invierten en la recuperación de CO₂ para:
Reducir costos sobre el CO₂ comprado.
Suministro seguro A pesar de la escasez.
Reducir emisiones y operar de forma más sostenible.
Crear nuevos ingresos mediante la venta del excedente de CO₂.
Sí. Cervecerías como Stewart Brewing (Reino Unido) producen más CO₂ del que consumen. Al añadir una estación de llenado de cilindros, venden el CO₂ sobrante a pubs, bares y restaurantes locales.
Al reutilizar el gas de fermentación, las cervecerías reducen su dependencia del CO₂ fósil. Según la Universidad de Winnipeg, recuperar una tonelada de CO₂ evita dos toneladas de emisiones. Esto contribuye a los objetivos climáticos y fortalece la imagen sostenible de su marca.
