Recuperación de CO2 en la producción de cerveza

Durante el proceso de fermentación, la levadura se alimenta del mosto, lo que produce dióxido de carbono (CO2) y alcohol.

Es una buena práctica recuperar el CO2 generado durante la producción de cerveza de la parte superior de los tanques/recipientes de fermentación, los recipientes de maduración y los tanques de cerveza brillante.Luego, el CO2 se puede lavar, purificar y comprimir para su almacenamiento.Posteriormente se puede utilizar internamente en diversas operaciones de la cervecería, por ejemplo, carbonatación y embotellado, así como venderlo o suministrarlo para otras aplicaciones, en el marco de una simbiosis industrial.

Más detalladamente, el CO2 generado durante el proceso de fermentación contiene impurezas, sulfuro de hidrógeno, oxígeno y sulfuro de dimetilo.Estos compuestos deben eliminarse debido a su efecto negativo sobre el sabor, el olor y la vida útil de los productos/cerveza finales.

Por tanto, el siguiente paso tras la recogida del CO2 es su limpieza.Se pueden implementar varios procesos, por ejemplo, licuefacción y luego vaporización.Esto significa que se necesita una gran cantidad de energía para esta operación.

Un breve resumen de un sistema de recuperación de CO2 incluiría los siguientes procesos:

Trampa de espuma (separador): elimina el arrastre de espuma ocasional generado por la fermentación

Compresor de refuerzo de CO2: mantiene la presión del fermentador y proporciona presión positiva para la purificación y compresión.

Depurador de CO2: proporciona la eliminación masiva de impurezas solubles en agua de manera eficiente utilizando agua potable como medio de depuración.

Compresor de CO2: eleva la presión del gas para permitir una purificación, deshidratación y licuefacción eficientes.

Postenfriador/preenfriador de CO2: reduce la temperatura del gas, condensa el CO2 gaseoso y elimina la humedad del gas.

Secador de CO2: elimina impurezas y vapor de agua

Licuefacción de CO2: conversión de gas CO2 a forma líquida mediante el uso de refrigeración.

Tanque de CO2 líquido (tanque de almacenamiento): almacena el CO2 líquido.

Durante la fermentación de la cerveza se producen unos 4 kg de CO2 por hecitolitro de cerveza.De estos 4 kg, unos 2 kg se pueden recuperar gracias a los sistemas de recuperación de CO2 disponibles actualmente.Normalmente, una cervecería requiere alrededor de 2 kg/hl de CO2, lo que significa que casi toda la demanda de CO2 puede cubrirse mediante la recuperación de CO2.

Beneficios ambientales

La implementación de esta técnica reduce la cantidad de CO2 comprada, disminuyendo la huella ambiental del producto final.Esto se debe a que la producción industrial de CO2 para añadirlo a las bebidas requiere un elevado aporte energético.

Efectos secundarios

La implementación de este proceso requiere energía (calor y electricidad) y la instalación de equipos adicionales, lo que aumenta la huella ambiental del proceso.

Aplicabilidad

Prácticamente todas las cervecerías utilizan CO2 de alguna forma en sus procesos, normalmente para purgar y embotellar.Si no se recupera del proceso de elaboración de la cerveza, el CO2 de calidad para bebidas o al menos de calidad alimentaria debe obtenerse externamente a un costo.Por tanto, la técnica es de interés potencial para todos los cerveceros.

En teoría, la técnica puede dimensionarse para adaptarse a todas las escalas de producción de cerveza.Sin embargo, en la práctica, a las microcervecerías podría resultarles poco atractivo recuperar su propio CO2.

El CO2 reutilizable debe cumplir ciertos estándares para poder reutilizarse en el producto final, lo más importante en términos de concentración de oxígeno residual, ya que el oxígeno en los productos finales reduce la vida útil del producto y perjudica sus cualidades organolépticas.Por lo tanto, se debe comprobar la pureza del CO2 antes de su uso en productos finales;Para lograr esto, la pureza de entrada necesaria para el tratamiento de CO2 es aproximadamente del 95 % al 99,7 %.Esto reduce el alcance del CO2 potencialmente recuperable a sólo alrededor del 50 % del CO2 liberado durante la fermentación.De hecho, es difícil separar las altas concentraciones iniciales de N2 y O2 del CO2 (la recuperación de CO2 normalmente comienza 24 horas después del inicio de la fermentación para garantizar que el gas de fermentación entrante tenga una concentración mínima de CO2 del 99,5 % vol).

Ciencias económicas

Se requiere CO2 al final del proceso de fabricación para lograr el efecto efervescente en el producto final.Por lo tanto, la generación in situ, al recuperarlo, reduce los costos operativos de las cervecerías.