Cómo reducir la huella de carbono de la producción de bebidas sin alcohol en un entorno de inversión reducido

Los consumidores de hoy en día demandan soluciones con bajas emisiones de carbono y pocos desperdicios. Pero ¿de qué forma pueden los productores de bebidas sin alcohol con márgenes estrechos y una competencia feroz reducir el consumo de energía y obtener más con menos? Le explicamos cómo hacerlo y a la vez reducir los costos.

La sostenibilidad es una obligación estratégica en todas las áreas de la producción de alimentos, incluidas las bebidas. El desafío de los productores es reducir el uso de la energía y los desechos a la vez que se preservan los márgenes de ganancia y se mantiene la competitividad. Ahora, esto es posible gracias a nuevas soluciones innovadoras.

Bebida sin alcohol sobre una piedra cubierta de musgo

Reduzca los costos de energía con un mezclador inteligente

Al buscar ahorro de energía en la preparación de bebidas sin alcohol, lo primero que hay que buscar es un mezclador. Si se elige la tecnología correcta, se puede obtener una gran diferencia en los costos operativos y la eficiencia de la producción.

Aquí, la mejor opción es un mezclador de chorro radial, o RJM, que mezcla los ingredientes con mayor rapidez y con mayor eficiencia energética que las alternativas convencionales. Esto se debe a que el RJM mezcla el producto mediante el uso de turbulencia, a diferencia de los mezcladores tradicionales que usan la tecnología axial y agitadores mecánicos.

"El vórtice de un chorro axial crea un campo de mezcla asimétrico que fuerza a todo el producto en la misma dirección, lo que reduce la eficiencia de la mezcla", explica Thomas Eggler, gerente de Ingeniería de diseño en Tetra Pak.

"Un mezclador de chorro radial no usa fuerza mecánica sino la propia turbulencia de un líquido para la mezcla. Esto evita la fricción, garantiza una mezcla homogénea y es increíblemente rápido, de cuatro a seis veces más rápido que las soluciones convencionales".

De hecho, un RJM mezcla una bebida estándar en un período de entre 2 y 6 minutos después de que se agregue el último ingrediente, en comparación con los 20 minutos que demoran los mezcladores tradicionales. Si se equipa un RJM con una boquilla mezcladora de dos etapas en vez de hacerlo con una estándar, el proceso de mezcla es aún más eficiente y reduce a la mitad el consumo de energía total.

"El mezclador consume hasta la mitad de la energía usada en una planta de bebidas sin alcohol, por lo que reducir el consumo de electricidad de un mezclador en un 50 % es un enorme beneficio de costos y también es bueno para la huella de carbono", dice Eggler.

Ahorro de energía al mezclar ingredientes viscosos

La mezcla de ingredientes con mucha viscosidad, como gomas y algunos espesantes y estabilizadores, se realiza tradicionalmente con la ayuda una bomba de corte alto.

Las bombas de corte alto usan una gran fuerza para disolver los ingredientes difíciles pero tienen mucho consumo de energía. Con la nueva tecnología, ahora es posible mezclar ingredientes muy viscosos y mantener un consumo de energía reducido.

Esto es posible gracias a un dispositivo de mezcla automática (AMD), una pequeña unidad conectada a un mezclador de chorro radial que usa la fuerza de corte para romper las formaciones de polvo típicas que se encuentran en las gomas e ingredientes similares.

La combinación de un AMD y un RJM elimina la necesidad de instalar una bomba de corte alto, lo que puede costar hasta cinco veces más que la opción del AMD, expresa Thomas Eggler.

"Usar un AMD en vez de una bomba de corte alto reduce el consumo de energía en alrededor de un 60 %.* En un escenario de producción estándar, estimamos que ahorrará €9800 por año en costos de electricidad y reducirá la huella de carbono en cerca de 48 000 toneladas de CO2 al usar un AMD".

Recupera los restos de polvo y reduce los desperdicios de productos

Los restos de polvo son un desafío constante en el procesamiento de ingredientes secos en polvo. Además de ser un peligro ocupacional, es una fuente costosa de desechos de producto.

El polvo que se libera al aire durante la mezcla de bebidas generalmente queda atrapado en un filtro de extracción y se tira. Pero existe tecnología para recuperarlo y reutilizarlo.

Un sistema de extracción y recuperación que puede aspirar los restos de polvo de la tolva de alimentación y lavarlo con agua en un depósito, en el cual se lo recupera y regresa al proceso de mezcla.

"Un sistema de extracción de polvo con la misma eficiencia que el nuestro aspira alrededor de 0,8 % del polvo. Si se tiene en cuenta el precio actual del polvo, esto da como resultado un promedio de €21 500 por año", dice Thomas Eggler.

Reduzca la necesidad de un depósito con un mezclador más rápido

Por último, puede reducir la cantidad de depósitos contenedores requeridos en su línea de preparación si elige el mezclador correcto. Ya observamos que un mezclador de chorro radial es mucho más rápido que un mezclador con un agitador mecánico convencional. La velocidad adicional del RJM le permite operar con un solo depósito contenedor en vez de los dos que se necesitan generalmente.

¿Cómo es posible? Durante la producción, un depósito contenedor de 20 000 litros se vacía en una hora y 40 minutos (suponiendo una velocidad de línea de 12 000 litros por hora). Mientras tanto, un segundo depósito contenedor adherido a un agitador mecánico demora dos horas en prepararse para la producción. Esto significa que el depósito contenedor se vaciará antes de que el depósito contenedor de reemplazo esté listo. Por lo tanto, se necesita un segundo depósito contenedor para garantizar la producción continua.

Un RJM le permite preparar un nuevo depósito de mezcla en una hora y 30 minutos. Dado que este tiempo es menos que la hora y 40 minutos que demora en vaciarse un depósito contenedor de 20 000 litros, no se requiere un tercer depósito contenedor. Un ahorro no solo en rentabilidad, sino también para el medioambiente.

Use menos agua y detergente durante la limpieza

Tener un depósito menos en el sistema reduce la cantidad de limpieza en el sitio (CIP) necesaria, lo que genera mayor ahorro. Usar un mezclador que evita las salpicaduras reduce el consumo de agua y detergente aún más.

Esto se logra al usar un inyector horizontal con un mezclador de chorro radial. Esta combinación permite que los ingredientes se introduzcan directamente en la mezcla, por debajo de la superficie. A diferencia de las soluciones convencionales, que provocan salpicaduras y dejan depósitos residuales, esto brinda un proceso más limpio que requiere una limpieza menos frecuente.

Para obtener mayor eficiencia, se puede usar una boquilla mezcladora de dos etapas junto con el mezclador de chorro radial. Esto se recomienda cuando se mezclan ingredientes con viscosidad alta o volátiles, las boquillas mezcladoras de dos etapas ofrecen la posibilidad de ejecutar una CIP (limpieza en el sitio) de gran volumen a través de la boquilla superior.

"Esto es muy eficaz para eliminar aglomerados pegajosos, como pastas o concentrados y, nuevamente, conlleva un ahorro de tiempo", comenta Thomas Eggler.

Según nuestros datos, un mezclador de chorro radial con una boquilla mezcladora simple o con una de dos etapas reducirá el uso de soda cáustica en más del 50 % en un depósito de 25 000 litros, y le brindará al productor un ahorro de €7000 por año en una configuración de producción estándar.

 

* Sistema de preparación B de Tetra Pak con una bomba de corte alto integrada de 59 kW y el sistema de preparación B de Tetra Pak, con dispositivo de mezcla automática, de 22 kW, ambos con un funcionamiento de 8 h diarias, 330 días al año, 0,1 €/kWh