La escasez de CO2

13 de diciembre de 2022Keith Gribbins

El CO2 es tanto un auxiliar de procesamiento como un ingrediente en la cerveza artesanal. Se compra en forma líquida y en su mayoría se vuelve a calentar en un sitio de gas para su uso. Las aplicaciones abundan. El CO2 se puede usar para mover la cerveza entre tanques o se puede usar para carbonatar el producto final. Como un quinto ingrediente, el CO2 se utiliza en todas partes de la bodega, la línea de envasado y la taberna. Se utiliza para purgar tanques, purgar oxígeno antes de que se cierren las latas y empujar la cerveza a través de las líneas hasta el grifo. Kim Brisson-Lutz, vicepresidenta de operaciones de Maui Brewing Co., enumera la variedad de aplicaciones del CO2 en la cervecería artesanal más grande de Hawái.

"Usamos CO2 para mantener la presión de cabeza adecuada en los tanques para aplicaciones de proceso", explicó. "Lo usamos para mover la cerveza o el producto de un tanque a otro. Lo usamos para la carbonatación del producto. El CO2 se usa para depurar el oxígeno si está presente antes del envasado. Lo usamos para envasar la cerveza en nuestra llenadora de latas y barriles. operación racker y pre-purga y presurización del equipo. Luego está la pre-purga de los tanques brite después de la limpieza y desinfección, y el servicio de cerveza de barril en nuestro restaurante y sala de degustación".

Como se detalla en la parte 1 de esta serie, la escasez regional de CO2 se está volviendo común por varias razones (lea todo sobre por qué aquí). En la parte 2, discutiremos dónde se usa el CO2 en el proceso de elaboración de la cerveza y, como ya puede ver, se usa en todas partes.

La purga de tanques a menudo consume más CO2 que cualquier otra operación de bodega. Los cerveceros usan CO2 para purgar el oxígeno del espacio superior en los tanques de cerveza brillante para minimizar los niveles de oxígeno disuelto en los productos finales de cerveza. Los cerveceros pueden usar CO2 para purgar el oxígeno antes del dry hopping. El CO2 también se usa para mover la cerveza a través de las líneas y presurizar los tanques de fermentación.

"Utilizamos CO2 a lo largo de todo nuestro proceso, desde la elaboración y el envasado hasta el servicio", dijo Michael Meade, director de operaciones de elaboración de cerveza en MadTree Brewing Co. en Cincinnati, Ohio. "Utilizamos CO2 para purgar nuestros tanques, latas y líneas para mitigar la contaminación por oxígeno a lo largo de todo nuestro proceso. También usamos una mezcla de CO2 y nitrógeno en el lado de la taberna para nuestros grifos".

Hay una variedad de formas de carbonatar la cerveza. Los cerveceros artesanales pueden usar una piedra de carbonatación o de difusión, que normalmente se encuentra en un tanque de fermentación de cerveza brillante (se ve así). En una piedra de carb, el CO2 es forzado a través de un cilindro de metal hueco bajo presión, emergiendo al exterior en burbujas muy pequeñas. Las diminutas burbujas crean una gran cantidad de superficie para ayudar a absorber CO2 rápidamente en la cerveza.

Consejo profesional de CO2: Ok, probablemente sepa cuánto CO2 usa su cervecería artesanal, pero ¿sabe cuánto CO2 usan otras cervecerías? Si un vecino usa menos CO2 por bbl envasado, sus procesos pueden ser el problema. Podría haber mejores prácticas para compartir. ¡Compare el uso!

Una cervecería artesanal más grande podría utilizar un sistema de carbonización y/o mezcla, instalado en línea. Este es el proceso de disolver CO2 en un líquido mientras se bombea de un recipiente a otro (por ejemplo, fermentación a tanque de brite). Estos sistemas se centran en grandes volúmenes, saturación precisa de CO2, tiempos de proceso rápidos y tal vez mezclas.

Las unidades carbonatadoras como esta de Pentair pasan grandes cantidades de cerveza rápidamente a través de las placas, lo que permite que la cerveza reciba inmediatamente la saturación total de CO2 a prácticamente cualquier caudal. Las unidades como este sistema de mezcla y carbonatación de bebidas de Palmer Beverage Systems son grandes patines que cuentan con alta tecnología (como su carbonatador SubCarb patentado) y opciones de mezcla y desaireación.

Comencemos con el enlatado, el embotellado y el embarrilado. Recomiendo encarecidamente leer este artículo de la Asociación de Cerveceros sobre las "Pautas para el uso económico del dióxido de carbono en la cervecería":

"En el envasado, el dióxido de carbono se utiliza normalmente para la preevacuación y la contrapresurización de las botellas, el drenaje de las tapas de las latas y la purga y la contrapresurización de los barriles. El enlatado, el embotellado y el embalado son procesos intensivos en CO2;Las operaciones de enlatado consumen cantidades especialmente altas de CO2 en comparación con el embotellado y el embarrilado.."

El enlatado, por ejemplo, utilizará grandes cantidades de CO2 antes de cerrar la tapa. Para evitar la oxidación del producto, se utiliza un gran volumen de CO2 para purgar el oxígeno del espacio superior después de llenar la lata y justo antes de cerrarla. Disfrute de este túnel de CO2 en una línea de enlatado de Wild Goose Filling. Lo encuentro extrañamente calmante:

La contrapresión es el uso de dióxido de carbono para superar la tendencia de la cerveza a formar espuma. Se utiliza en varias operaciones de elaboración de cerveza, incluido el enlatado y el embotellado. Algunos sistemas, como esta máquina enlatadora Twin Monkey Mancos CP, usarán CO2 para mantener una presión de gas de dióxido de carbono constante a medida que se llena la lata o la botella. Dig it en acción:

Para que la cerveza fluya sin problemas a través de esos grifos de cerveza, los sistemas de tiro usan CO2 presurizado (y tal vez una mezcla de nitro para empujones más largos) para empujar la cerveza fuera del barril, dentro de la línea de cerveza, hasta el grifo y en un vaso. Cuando sirva el próximo vaso de cerveza, piense en cuánto CO2 realmente se necesitó para producir esa pinta.

Todo depende del tamaño de la cervecería y sus operaciones.

"Probablemente hay una buena cantidad de cervecerías realmente pequeñas que básicamente compran lo que llamaré un mercado al contado", explicó Chuck Skypeck, director de proyectos técnicos de elaboración de cerveza en la Asociación de Cerveceros. "Es posible que estén comprando cilindros de 50 lb cuando los necesitan, ya sabes, sin un contrato. Una vez que creces un poco, probablemente estés en una situación en la que estés usando uno o dos dewar. Creo que con la mayoría de los contratos , encontrará que esos dewars se alquilan, no se compran, que es un contrato bastante típico, si está utilizando el equipo de tanques del proveedor. Y luego, obviamente, las cervecerías más grandes se enfrentarán a la posibilidad de poseer su propio tanque y tener arreglos diferentes para su contrato. Encontrará mucha variación en la industria".

El lugar donde se colocan los tanques depende de la cervecería.

"Tenemos nuestra configuración de tanque de CO2 a granel justo afuera de nuestro edificio de producción con un punto de fácil acceso para recargas a gran escala", dijo Meade. "Está instalado en un área que tiene acceso limitado al público, pero con un carril de acceso al lado para que no se interrumpa el reabastecimiento al repararlo. Tenemos un tanque de CO2 de 30 toneladas y nuestro volumen mensual es de aproximadamente 3,5 toneladas". un mes."

"La mayoría de las cervecerías tienen plataformas de servicios públicos o áreas donde instalan equipos como la caldera, los compresores de aire y los tanques de CO2", señaló Brisson-Lutz. "Según el diseño o el tamaño de la instalación, los tanques de CO2 se pueden almacenar en el interior o al aire libre. Almacenamos nuestro tanque de CO2 afuera [la cervecería tiene su sede en Hawái] y en un lugar que nuestro proveedor puede llenar fácilmente, pero también al lado a nuestro sistema de recuperación de CO2".

AirGas Oahu es el proveedor de CO2 de Maui Brewing. Por lo general, los cerveceros tendrán múltiples proveedores de gas para elegir, pero estar en Hawái limita aún más la cadena de suministro de CO2. Es por eso que Maui Brewing utiliza un sistema de recuperación de CO2 y gases alternativos en ciertas aplicaciones (más sobre esto en las partes 4 y 5 de La escasez de CO2). Maui tuvo un volumen de producción de 65 000 bbls en 2021, y la compañía ha crecido todos los años excepto en 2020, por lo que necesita constantemente más CO2 o una alternativa.

"Al producir en una isla, nuestro suministro de CO2 siempre es limitado", dijo Brisson-Lutz. "Entonces, invertimos y seguimos invirtiendo en un sistema para ayudar a compensar la dependencia que tenemos de nuestros proveedores. Tenemos un sistema de recuperación de CO2 e instalaremos una nueva tecnología llamada AirCapture para producir también CO2 para nuestras instalaciones".

Hablaremos sobre los sistemas de recuperación de CO2 en el episodio 4 de La escasez de CO2, pero si está buscando saber cuánto CO2 podría recuperar en su cervecería, continúe hasta la barra lateral de La última palabra a continuación. En la tercera entrega de Escasez de CO2, hablaré sobre las mejores prácticas para usar CO2 en varias aplicaciones en la cervecería, así como consejos sobre contratos y acuerdos de suministro. Sintoniza mañana!

Haga clic aquí para ver otros artículos sobre escasez de CO2.

Aproximadamente el 70% del CO2 producido en los EE. UU. se usa para alimentos y bebidas. Obtenga información sobre cómo se puede reciclar y reutilizar el dióxido de carbono producido por las operaciones de su empresa con nuestra Calculadora de ahorro de carbono. Realice la evaluación de 7 preguntas hoy 👇https://t.co/PMenQWTyku pic.twitter.com/CoNw6eKRs3

En respuesta a la escasez mundial de CO2 que afecta a las industrias de procesamiento de bebidas y alimentos, Night Shift Brewing de Massachusetts anunció que se está cambiando principalmente a la elaboración de cerveza por contrato. Esa es una solución, pero hay otras.

De hecho, existen formas de capturar dióxido de carbono en una cervecería con algo así como un sistema de recuperación de CO2. Seré sincero: este tipo de equipo no es barato. En esta edición de Unfiltered, los cerveceros artesanales mencionaron que estos sistemas de recuperación pueden costar fácilmente entre $70,000 y $120,000. Eso es mucho dinero, pero la escasez de CO2 hace que estos sistemas sean más atractivos. ¿Cómo?

Comience por averiguar cuánto dinero y CO2 podría estar ahorrando. FuelCell Energy Inc., líder mundial en la fabricación de plataformas de energía de celdas de combustible estacionarias para la energía de descarbonización, anunció recientemente una nueva Calculadora de ahorro de carbono para empresas que buscan obtener una mayor comprensión de cómo el dióxido de carbono producido por su operación en las emisiones de Alcance 1 y Alcance 2 puede ser reciclados y reutilizados en sus negocios. Este enfoque proporciona una alternativa a la compra de CO2, a menudo de fuentes mucho más contaminantes, como las instalaciones de etanol, y puede ayudar a evitar el riesgo comercial del rápido aumento de los precios del CO2 y la escasez de suministro.

Si bien las soluciones escalables de captura de carbono de FuelCell Energy son bastante grandes y de primera línea, cualquiera puede usar esa calculadora de CO2. Solo asegúrese de tener alguna información como su tarifa de electricidad y cuánto paga actualmente por el CO2. Obtenga más información sobre las alternativas de FuelCell Energy aquí.