Si bien nuestro gusto por la cerveza no ha cambiado desde que los humanos la descubrieron por primera vez hace más de 5000 años, una microcervecería ha invertido en una técnica de automatización moderna para cambiar su proceso de elaboración. Dióxido de carbono (CO2) juega un papel importante en todo el proceso de elaboración de la cerveza. Inicialmente, se produce durante la fermentación cuando generalmente se ventila como subproducto. Más adelante en el proceso, los cerveceros usan el gas para purgar las botellas y carbonatan a la fuerza la cerveza durante el embotellado para preservar su sabor.
Demasiada presión carbonata demasiado la cerveza, lo que dificulta servirla correctamente y crea una mala experiencia para los consumidores. Muy poca carbonatación puede reducir la cantidad de burbujas de aire que atrapan el aroma, una parte importante de la experiencia de la cerveza artesanal. La carbonatación baja también puede hacer que la cerveza se desinfle, arruinando todo el lote.
Una de las microcervecerías más grandes de Quebec se basó en un proceso completamente manual para administrar los 25 CO2 cilindros utilizados en su proceso de elaboración. Mantendremos esa cervecería sin nombre, ya que este artículo es solo para fines analíticos. El proceso manual utilizado por esta cervecería de Quebec creaba ineficiencias que costaban tiempo y dinero, además de afectar la seguridad. Por ejemplo, el equipo de la cervecería no pudo determinar con precisión cuándo un cilindro estaba vacío, por lo que tuvo que estimar cuándo cambiar a tanques nuevos. Cambiarlos demasiado pronto resultó en CO desperdiciado2. Cambiarlos demasiado tarde podría dañar el lote con falta de carbonatación.
Además, los cilindros de gas se almacenaron en el sitio, lo que ocupó un valioso espacio en el piso y creó los posibles riesgos de seguridad que conlleva el almacenamiento de más de dos docenas de cilindros de gas. Los empleados tenían que mover físicamente los tanques, cada uno con un peso aproximado de 100 libras, para cambiarlos tres o cuatro veces por semana.
La búsqueda de los componentes adecuados
La microcervecería contactó a Beauce Technologie, una empresa de la ciudad de Quebec que se especializa en el diseño e instalación de sistemas de colectores de gas. Jimmy Roy, vicepresidente de Beauce, dijo que colaboraron con la cervecería para diseñar un sistema de distribución de gas múltiple que ofreciera más eficiencia y control que el sistema manual. Cuando Beauce comenzó a desarrollar una solución, el equipo se enfrentó a desafíos, incluidos los reguladores de presión que no funcionaban correctamente y las válvulas de solenoide que no podían manejar la alta capacidad de flujo. Necesitaba encontrar componentes que no solo resolvieran los problemas individuales, sino que también trabajaran juntos para crear un sistema eficiente.
Beauce estaba buscando la solución adecuada cuando conoció a un equipo de Emerson Automation Solutions en una convención organizada por la Asociación de microcervecerías de Quebec. Después de conocer más acerca de los desafíos de Beauce, el equipo de Emerson recomendó su regulador de etapa única de la serie SG3 de TESCOM, que es adecuado para aplicaciones de alta pureza.
“Este regulador resolvió muchos de los problemas con el control de flujo y presión. Lo probamos y funcionó perfectamente”, dijo Roy. El regulador también ofreció precisión de regulación y repetibilidad para el alto nivel de control de precisión que requería la cervecería.
Como proveedor de soluciones integradas, Emerson también pudo recomendar una solución de válvula solenoide de su amplia cartera de automatización: la válvula de gas natural comprimido ASCO 291. El valor está diseñado específicamente para aplicaciones de gas natural comprimido que requieren la capacidad de manejar una presión superior a 5000 psi. Su amplio rango de presión lo hace muy adecuado para una aplicación de cervecería.
La válvula permitiría que el nuevo sistema soportara una capacidad de alto flujo, así como un rango de presión esperado de 200 a 5000 psi.
La válvula 291 de Emerson cuenta con un pistón PEEK de bajo mantenimiento y un funcionamiento duradero en un diseño compacto. Su construcción de acero inoxidable lo hace ideal también para aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas.
Pasar de lo manual a la automatización
Con los componentes críticos en su lugar, Beauce pudo integrar el regulador y la válvula con el sistema de control electrónico diseñado. El sistema de control maximiza el CO2
uso mientras se elimina el tiempo de inactividad que venía con los cambios manuales. Cuando la presión del cilindro cae a un nivel predeterminado, el sistema automatizado cierra la válvula del lado vacío y abre la válvula del otro lado. La velocidad de apertura de la válvula se puede controlar para evitar que el sistema se apague, lo que según Roy puede ser un desafío en un sistema de distribución que regula aplicaciones de alto flujo.
“Pero cuando usamos la válvula solenoide ASCO 291 de Emerson en el regulador TESCOM SG3, juntos pueden manejar el alto flujo”, dijo.
Además de automatizar la distribución de gas, el sistema de control electrónico le dio a la cervecería una manera simple de acceder a información del sistema que antes no tenían. El sistema de control seguro, que se basa en un sistema operativo Linux, proporciona datos históricos y en tiempo real sobre la presión de la línea. El diseño de Beauce también incorpora una interfaz de pantalla táctil personalizada y un tablero compatible con dispositivos móviles.
Obtención de resultados rápidos y aplausos para la automatización
La inversión en automatización de la cervecería redujo rápidamente las ineficiencias de producción causadas por la dependencia de los procesos manuales y la falta de conocimientos prácticos. El aumento de la eficiencia redujo la cantidad de cilindros necesarios de 25 a 10. Reducir el uso de cilindros a más de la mitad ha ayudado a reducir el trabajo manual y la posibilidad de que se produzcan accidentes en el lugar de trabajo. También ha reducido los costos de mano de obra, transporte y almacenamiento.
La cervecería de Quebec ahora puede monitorear el CO2 uso, lo que le permite ahorrar tiempo y dinero, así como tomar decisiones de producción más informadas. Además, el sistema ofrece escalabilidad, lo que lo hace adecuado para cervecerías de prácticamente cualquier tamaño.
Roy dijo: “La aplicación es perfecta para una cervecería pequeña porque puede manejar tantos cilindros como sea necesario, dándoles flexibilidad a medida que crecen”.
Desde la implementación, la empresa estima que su CO más eficiente2
y una mayor producción está ahorrando casi $17,000 por año en costos de utilización de gas, una reducción del 42 por ciento en comparación con el sistema no automatizado. Además, la transición a la distribución de gas automatizada le ahorra a la cervecería casi $4,000 anuales en costos de productividad.
Pasaron de hacer todo manualmente con poco control o conocimiento a una solución automatizada que maximiza los recursos, ahorra dinero, reduce la mano de obra, aumenta la seguridad y proporciona datos en tiempo real. Realmente ha simplificado el proceso de elaboración de cerveza artesanal.
Naresh Kumar es el gerente de marketing de productos de Emerson Automation Solutions.
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