Indústria: Cerveja
Campo de aplicação: Medição de oxigênio na recuperação e purificação de CO2
Produtos Hamilton: VisiFerm DO

Com as alterações climáticas em curso, um número crescente de cervejeiras pretende melhorar a sua pegada de carbono e, ao mesmo tempo, produzir cerveja de alta qualidade a custos mais baixos. O gás de efeito estufa CO2 tem um papel multifacetado na produção de cerveja. Por um lado, grande parte é produzida pela levedura durante a fermentação. Por outro lado, é necessário para múltiplas etapas durante o processamento da cerveja. Uma vez utilizado, o CO2 é frequentemente liberado no meio ambiente. Isto é especialmente comum em cervejarias menores, onde as tecnologias de recuperação podem não existir.

O CO2 é usado para deslocar o ar (especialmente o oxigênio) que entra no processo durante as etapas de limpeza. O gás é comumente usado para purgar, pressurizar e lavar tanques, vasos e tubulações a cada nova operação. O O2 é bem conhecido por sua influência negativa no sabor e na qualidade da cerveja. Por esta razão, é necessário CO2 de alta pureza sem O2 residual. Uma das principais cervejarias orgânicas da Alemanha, Neumarkter Lammsbräu Gebr. A Ehrnsperger KG (Neumarkter Lammsbräu) está atualmente testando um sistema de recuperação para capturar CO2 de alta qualidade liberado em seu processo (Figura 1). Além do aumento da sustentabilidade, os seus objetivos incluem a redução de custos e a eventual independência do seu fornecedor de gás.

A tecnologia de recuperação de CO2 foi desenvolvida durante o projeto de pesquisa Captura e Armazenamento de Dióxido de Carbono (abreviado como CaSCaDe), iniciado pela Cátedra de Tecnologia de Fabricação e Remanufatura da Universidade de Bayreuth, e realizado em colaboração com o fabricante de equipamentos cervejeiros Kaspar Schulz Brauereimaschinen fabrik & Apparatebauanstalt GmbH e Neue Materialien Bayreuth GmbH, e Neumarkter Lammsbräu. O objetivo era criar tecnologia acessível, adequada para pequenas e médias cervejarias, que pudesse recuperar CO2 a custos inferiores a 30 €/t. No geral, são necessários cerca de 2,3 kg de CO2 para produzir um hectolitro cerveja. O sistema piloto pretende capturar mais de 60% da o CO2 utilizado durante a produção de cerveja, processando o gás liberado de tanques e tubulações.

A tecnologia de recuperação é baseada em um processo de adsorção com oscilação de temperatura recentemente desenvolvido. O sistema piloto contém dois reatores de adsorção trabalhando em paralelo (Figura 2). Isso permite uma operação contínua e uma utilização flexível dos gases de exaustão da cervejaria. A tecnologia pode processar gás com teor variável de CO2 de 60100% v/v e liberar seletivamente CO2 com a qualidade exigida de 99,95-100,00% v/v, o que excede em muito os requisitos do regulamento 231/2012 UE sobre gases usados ​​como aditivos alimentares. Além disso, pode ser produzida uma mistura de gás CO2/N2. O gás recuperado pode ser usado diretamente nas etapas de produção ou o excesso de CO2 é armazenado em um recipiente com pressão nominal de 7,5 bar.

O sensor óptico Hamilton VisiFerm DO é utilizado para monitorar e controlar o teor de oxigênio do gás recuperado, a fim de garantir a qualidade do CO2. Sensores são montados nas correntes de entrada e saída do reator. Seu sinal de saída é conectado ao sistema de controle de processo para monitoramento permanente do sistema. Durante o desenvolvimento do processo em escala laboratorial, bem como em escala piloto, foi benéfico que a medição óptica de O2 fosse independente da umidade relativa do gás, que pode flutuar ao longo do tempo.

 

 

Autor, líder do projeto

Franziska Strube, M.Sc.

Vice-Chefe do Laboratório

Presidente de Fabricação e Remanufatura

Universidade Tecnológica de Bayreuth

Universitätsstraße 9, 95447 Bayreuth, Alemanha

www.lup.uni-bayreuth.de

www.co2recovery.eu

Parceiros do Projeto

Kaspar Schulz

Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt GmbH

Kaspar-Schulz-Strasse 1

96052 Bamberga

Alemanha

Neumarkter Lammsbräu

Gebr. Ehrnsperger KG

Amberger Straße 1

92318 Neumarkt

Alemanha