Como reduzir a pegada de carbono na produção de refrigerantes em um ambiente de investimentos limitados

Os consumidores de hoje exigem soluções com baixo desperdício e baixas emissões de carbono. Mas como os fabricantes de refrigerante que enfrentam margens limitadas e competição acirrada podem reduzir o consumo de energia e obter mais de menos? Explicamos como fazer o impossível e reduzir os custos ao mesmo tempo.

A sustentabilidade é essencial na estratégia em todas as áreas da produção de alimentos, incluindo bebidas. O desafio dos produtores é reduzir o desperdício e o uso de energia enquanto preservam as margens de lucro e permanecem competitivos. Soluções inovadoras podem possibilitar isso.

Refrigerante em uma pedra coberta de musgo

Cortar custos de energia com a mistura inteligente

Se estiver em busca de economia de energia na preparação de refrigerantes, o primeiro lugar para procurar isso é na mistura. Escolher a tecnologia certa poder fazer uma enorme diferença nos custos operacionais e na eficiência de produção.

Aqui, a escolha inteligente é o misturador de jato radial ou RJM, que mistura os ingredientes mais rápido e com mais economia de energia do que as alternativas convencionais. Isso ocorre porque um RJM mistura os produtos usando turbulência, ao contrários dos misturadores tradicionais que dependem da tecnologia axial e de misturadores ou agitadores mecânicos.

“O vórtex de um jato axial cria um campo de mistura assimétrico que força todo o produto na mesma direção, reduzindo a eficiência da mistura,” explica Thomas Eggler, gerente de engenharia de design na Tetra Pak.

"Um misturador de jato radial não usa a força mecânica e sim a turbulência do próprio líquido para misturar. Isso evita a fricção, garante a mistura homogênea e é excepcionalmente rápido: de quatro a seis vezes mais rápido do que as soluções convencionais."

Na verdade, um RJM leva de 2 a 6 minutos para misturar uma bebida padrão depois que o último ingrediente é adicionado, em comparação aos 20 minutos gastos pelos misturadores tradicionais. Equipar um RJM com um bocal de mistura de dois estágios, em vez de um bocal de mistura de estágio único, torna o processo de mistura ainda mais eficiente e reduz pela metade o consumo de energia total.

"A mistura consome até metade da energia usada em uma fábrica de refrigerantes e, por isso, cortar o consumo de eletricidade da mistura em 50% é um custo-benefício enorme, além de ser bom para a pegada de carbono," afirma Eggler.

Economize energia mesmo ao misturar ingredientes viscosos

A mistura de ingredientes altamente viscosos como gomas e alguns espessantes e estabilizantes é feita, tradicionalmente, com a ajuda de uma bomba de alto cisalhamento.

As bombas de alto cisalhamento usam uma grande força para dissolver ingredientes desafiadores, mas consomem muita energia. A nova tecnologia agora possibilita misturar ingredientes de alta viscosidade e manter o consumo de energia baixo.

Isso é possível graças a um dispositivo de mistura automática (AMD), uma pequena unidade conectada a um misturador de jato radial que usa a força de cisalhamento para quebrar pequenas formações de pó encontradas, geralmente, em gomas e ingredientes similares.

A combinação de um AMD com um RJM evita a necessidade de instalar uma bomba de alto cisalhamento, que pode custar até cinco vezes mais do que a opção do AMD, diz Thomas Eggler.

“Usar um AMD em vez de uma bomba de alto cisalhamento reduz o consumo de energia em aproximadamente 60%.*Em um cenário de produção padrão, estimamos que você economizará 9.800 euros por ano em custos de eletricidade e reduzirá sua pegada de carbono em cerca de 48.000 toneladas de CO2 usando um AMD.”

Recupere a poeira e reduza o desperdício de produto

A poeira é um desafio constante ao processar pós de ingredientes secos. Além de ser um perigo ocupacional, também é uma fonte cara de desperdício de produto.

O pó que escapa no ar durante a mistura das bebidas é fica, geralmente, preso em um filtro de extração e é descartado. Mas existe tecnologia para recuperá-lo e utilizá-lo.

Um sistema de extração e recuperação pode aspirar o pó do funil de alimentação e dissolvido em água em um reservatório onde ele é recuperado e devolvido ao processo de mistura.

"Um sistema de extração de poeira com eficiência igual a do nosso aspira por volta de 0,8% do pó. Assumindo o preço médio do pó, isso dá uma média de € 21.500 por ano,” diz Thomas Eggler.

Reduza a necessidade de um tanque com um misturador mais rápido

Finalmente, você pode reduzir o número de tanques de armazenamento necessários em sua linha de preparação se escolher o misturador certo. Já vimos que um misturador de jato radial mistura mais rápido que um misturador com um agitador mecânico convencional. A velocidade extra do RJM possibilita operar com um único tanque de armazenamento em vez dos dois habituais.

Como isso é possível? Durante a produção, um tanque que armazena 20.000 litros esvazia em 1 hora e 40 minutos (considerando uma velocidade de linha de 12.000 litros por hora). Enquanto isso, um segundo tanque de mistura equipado com um agitador mecânico leva duas horas para ficar pronto para produção. Isso significa que o tanque de armazenamento esvaziará antes que o tanque de mistura de substituição esteja pronto. Assim, um segundo tanque de armazenamento é necessário para garantir uma produção contínua.

Um RJM possibilita que você prepare um novo tanque de mistura em 1 hora e 30 minutos. Ou seja, isso é menos que o tempo de 1 hora e 40 minutos necessário para que o tanque de armazenamento de 20.000 litros esvazie; um terceiro tanque não é necessário. Uma economia para seus resultados financeiros e também para o meio ambiente.

Use menos água e detergente durante a limpeza

Ter um tanque a menos no sistema reduz a quantidade de limpeza no local (CIP) necessária, gerando economia adicional. Usar um misturar que evita respingos diminui o consumo de água e o uso de detergente ainda mais.

Isso é melhor alcançado se um injetor horizontal for utilizado com um misturador de jato radial. Essa combinação possibilita que os ingredientes sejam introduzidos diretamente na mistura, abaixo da superfície. Ao contrário das soluções convencionais, que causam respingos e deixam depósitos de resíduos, ela possibilita um processo mais limpo que requer menos limpezas frequentes.

Para aumentar a eficiência, um misturador de jato radial pode ser instalado com um bocal de mistura de dois estágios. Recomendados ao misturar ingredientes flutuantes ou altamente viscosos, os bocais de dois estágios oferecem a possibilidade de executar uma CIP de volume elevado através do bocal superior.

"Uma forma altamente eficaz de remover aglomerados pegajosos como pastas ou concentrados e, novamente, levando a economia direta de tempo," diz Thomas Eggler.

De acordo com nossos dados, um misturador de jato radial com um bocal único ou com um bocal de dois estágios reduzirá o uso de soda cáustica mais de 50% em um tanque de 25.000 litros, uma economia de € 7.000 por ano para o fabricante em uma configuração de produção padrão.

 

* Sistema de Preparação B Tetra Pak com bomba de alto cisalhamento em linha de 59 kW e sistema de Preparação B Tetra Pak com dispositivo de mistura automática de 22 kW, ambos funcionando 8 horas/dia, 330 dias/ano, € 0,1/kWh

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