Aire comprimido de uso alimentario para la producción de hierbas y especias

Las cada vez más exigentes demandas del sector de la seguridad alimentaria han obligado a la industria alimentaria a utilizar instalaciones de aire comprimido de la más moderna tecnología que suministren aire limpio y seco. En las instalaciones de aire comprimido de la industria alimentaria, cada vez es más común la aplicación de la norma ISO 8573.1, conforme al código de prácticas de la BCAS (British Compressed Air Society [Sociedad británica para el aire comprimido] y la BRC (British Retail Consortium [Asociación de minoristas británicos]). Esta fue también la estrategia aplicada durante el diseño de la nueva instalación de aire comprimido para el productor de hierbas y especias Koninklijke Euroma, con sede en Wapenveld (Países Bajos). La demanda es muy alta, no solo en lo relativo a la calidad del aire comprimido, sino también con respecto a la eficiencia energética. ALUP Kompressoren aceptó el reto de hacerlo realidad.

Instalación de ALUP en Euroma

Ron Snoeren (ALUP) y René de Vries (Euroma)

Humedad, contaminación y aceite

En esencia, existen tres elementos de riesgo exógenos a la hora de utilizar aire comprimido en el sector de la alimentación: la humedad, la contaminación y el aceite. Desde el momento en el que se comprime el aire, la concentración de partículas de suciedad aumenta, como mínimo, en un 700 %. Puesto que el aire aspirado siempre contiene polvo y otras partículas (a veces incluso de productos químicos), es necesario tener muy en cuenta este fenómeno. Además, la combinación de humedad con temperaturas elevadas es un medio de cultivo ideal para las bacterias. Por ello, el segundo aspecto que debe tenerse en cuenta tras la compresión es el secado del aire comprimido, para lo que pueden utilizarse secadores de refrigeración o adsorción. El siguiente problema es el del lubricante y el refrigerante utilizados con los compresores lubricados con aceite y con inyección aceite, que es necesario filtrar. Para evitar tener que hacerlo, es posible utilizar compresores de tornillo exentos de aceite, pero implica perder parte de la eficiencia energética. Estos compresores son más eficientes energéticamente que los exentos de aceite sin inyección de agua y tienen la ventaja adicional de que las partículas de suciedad del aire aspirado son eliminadas parcialmente por el agua inyectada. No obstante, suponen una inversión ligeramente mayor, pero constituyen la mejor solución para aplicaciones de aire comprimido delicadas, debido a la presencia perenne de partículas de suciedad en el aire aspirado. Siempre es recomendable instalar un sistema de filtración posterior al compresor a fin de eliminar las partículas de humedad residual, suciedad y aceite del aire comprimido. Para casos extremadamente sensibles, hay disponibles filtros de carbón activado, que retiran hasta la última partícula de aceite, y filtros estériles, que eliminan las bacterias del aire comprimido. Es posible desarrollar una solución personalizada en diversos aspectos para adaptarse a cada situación.

La producción en Euroma

René de Vries, encargado del departamento técnico, explica las diferentes fases de producción de este reconocido fabricante: "Procesamos hierbas y especias procedentes de multitud de países de todo el mundo. La primera fase consiste en un tratamiento de vapor a alta presión, una técnica desarrollada por Euroma para descontaminar las especias de forma natural; mediante este método, a diferencia del utilizado asiduamente hasta entonces, se aplica óxido de etileno o radiación gamma para tratar los productos. Una vez concluido el tratamiento de vapor y en función de cuál sea el producto final, se aplican tratamientos de, por ejemplo, molienda, pesaje, mixtura (ya se mezclen o no con otros ingredientes) y embalaje".

Aire comprimido de uso alimentario

"Durante la producción, también prestamos mucha atención al consumo energético y el impacto medioambiental de los procesos que aplicamos", afirma René de Vries. "Seguimos, entre otras, las directrices establecidas por la British Compressed Air Society (BCAS; Sociedad británica para el aire comprimido) y la British Retail Consortium (BRC; Asociación de minoristas británicos). Utilizábamos compresores muy antiguos, que funcionaban bien, pero la distribución de potencia no era la óptima. Queríamos que fuesen más efectivos y, en especial, más eficientes energéticamente. Además, teníamos problemas de humedades en las tuberías. Aunque no llegaban a los productos, sí que aumentaban el nivel de humedad de la fábrica. Con la renovación de nuestro sistema de aire comprimido, también queríamos solucionar este problema. Consultamos con diferentes proveedores para solicitar ofertas para una instalación de compresores totalmente nueva. Al final, nos decantamos por ALUP Kompressoren, que también nos hicieron una interesante propuesta de mantenimiento".

El primer paso son los cálculos

"Hemos calculado minuciosamente el consumo de aire comprimido durante una semana", asegura Ron Snoeren, ingeniero de ventas de ALUP Kompressoren. "Calculamos el consumo medio y prestamos especial atención al pico de consumo, ya que es este valor el que determina qué capacidad máxima suministrar. Esta situación se resuelve parcialmente con compresores de mayor capacidad, pero si los picos no se prolongan demasiado, los depósitos de compensación también pueden ser una buena opción. Puesto que hay cierta separación entre las instalaciones de producción (con una tubería debajo de una calzada), hemos recomendado colocar un depósito de compensación en ambas ubicaciones. En cuanto a los compresores, elegimos un máximo de 3 unidades de 37 kW: dos modelos Largo de velocidad fija y un Allegro con velocidad dependiente de la demanda y controlador de frecuencia. Así, es posible utilizar los compresores de forma continua dentro de su "rango ideal" de funcionamiento. Además, ahora contamos con cierta redundancia, con lo que conseguimos unas instalaciones muy fiables, y siempre disponemos de aire comprimido durante las tareas de mantenimiento de los compresores".

Aire completamente seco

"La humedad es algo que hay que evitar a toda costa en el sector alimentario. Tras consultar con el departamento de calidad de Euroma, nos decantamos por el menor punto de rocío posible, lo que solo podemos conseguir con una unidad de adsorción: no cabía lugar a dudas sobre qué elegir. Seguidamente, para garantizar un aire limpio y libre de olores, instalamos un adsorbente de carbón activado posterior a la unidad de adsorción, con lo que hemos conseguido un aire comprimido seco, libre de olores, limpio y totalmente exento de aceite".

Ahorro de energía

Los costes energéticos representan la significativa cifra del 75 % del coste de propiedad total de una instalación de aire comprimido. El 25 % restante lo conforman los costes de adquisición y mantenimiento. En muchos casos, es posible conseguir una reducción significativa en el consumo de energía para la producción de aire comprimido efectuando operaciones de supervisión, gestión de fugas y optimización del sistema.

Gestión de fugas

Una segunda y muy importante manera de ahorrar es mediante la gestión de fugas. La detección y reparación de fugas de aire comprimido, con una posterior supervisión de las tuberías, a menudo consigue un porcentaje de ahorro energético de dos cifras. Detectar fugas es muy sencillo, por lo que no se entiende que se haga tan poco en muchas fábricas.

Una mayor optimización

Una vez que se han conseguido las dimensiones y características técnicas correctas para un sistema, el siguiente paso es la optimización. Piense en reducir la presión de trabajo en pequeñas etapas. Cada reducción de un bar de presión reduce los costes energéticos en un 7 %. Además, la recuperación de calor también es una excelente manera de aprovechar el retorno de la instalación. "En nuestro objetivo de aumentar la durabilidad, no hay duda de que cabe considerar el ahorro de energía en nuestra instalación de aire comprimido", asevera René de Vries. "Junto con una instaladora, calculamos el coste total de propiedad (CTP) partiendo de la recuperación de energía que se conseguiría con intercambiadores de calor en los tres compresores. Estos intercambiadores estarían instalados en el circuito de refrigeración del aceite, del que extraeríamos el calor. Con este calor recuperado, lo primero que queríamos hacer era calentar agua como fase previa de la generación de vapor, pero observamos que sería mucho más rentable utilizarlo para calefactar un almacén adyacente. De este modo, conseguiríamos ahorrar significativamente en la factura del gas a lo largo de toda la vida útil de la instalación. Además, calculamos la fecha en la que recuperaríamos la inversión total (equipos y costes de instalación) del nuevo calentador de aire del almacén".