09-02-17 / ¿Tu cooperativa quiere ser más eficiente? – Artículo publicado en la Revista de Cooperativas Agro-alimentarias de España

El proyecto SCOoPE permite reducir el consumo y coste energético de una cooperativa y ser más eficiente.

¿Qué conseguimos con el proyecto SCOoPE?

Desde el pasado 1 de abril de 2016, Cooperativas Agro-alimentarias de España lidera el proyecto europeo SCOoPE, en el que también participan activamente 7 de sus federaciones regionales (AGACA, FCAE, FCAC, URCACYL y Cooperativas Agro-alimentarias de la C. Valenciana, de Extremadura y de Andalucía) y otros 9 socios de distintos países.

Y ¿qué van a conseguir las cooperativas agro-alimentarias españolas con este proyecto? Pues gracias al análisis de los procesos, a la recopilación de información sobre mejores prácticas y gracias a las experiencias y los resultados obtenidos en cooperativas reales, cualquier empresa agroalimentaria que trabaje en uno de los sectores del proyecto podrá ver claramente qué puede hacer para reducir su consumo y su coste energético, y para ser más eficiente.

Además, las industrias agroalimentarias que quieran un análisis más personalizado podrán introducir sus datos en la herramienta (software libre que desarrollará el proyecto en 2017) y ver comparados sus ratios de consumo con los de la media de las empresas europeas, y con los mejores ratios alcanzados por las industrias más eficientes.

¿Qué industrias pueden beneficiarse?

Para llegar a este punto, el proyecto SCOoPE ya ha dado los primeros pasos y ya están analizados, desde el punto de vista energético, los procesos productivos que se llevan a cabo en las siguientes agro-industrias:

  • Las industrias lácteas que producen yogures, queso y mantequilla, y las que procesan y envasan la leche.
  • Los secaderos de cereales y las deshidratadoras de forrajes.
  • Las industrias cárnicas de vacuno, porcino, ovino y avícolas, y los secaderos de jamones.
  • Las industrias de zumos y purés de frutas y de concentrados de tomate.

De los primeros análisis se han obtenido las distribuciones porcentuales de consumos energéticos en cada tipo de agro-industria. Esto es muy relevante ya que, a la hora de buscar y proponer una medida de eficiencia energética, ésta podría ser más rentable si está relacionada con los procesos donde más energía se consume. No obstante, tampoco hay que descartar otras medidas que podrían ser más sencillas y contribuir también al ahorro.

Industrias lácteas

Por ejemplo, para el sector lácteo, la distribución del consumo depende del producto final que se obtenga. En el caso de industrias lácteas que produzcan leche en polvo, los consumos por litro de leche procesada son los más altos de este sector. Estas industrias fueron analizadas en detalle por el proyecto europeo ENTHALPY, ya finalizado, pero del que se pueden consultar interesantes documentos en su web http://www.enthalpy-fp7.eu/.

En el proyecto SCOoPE no analizaremos las industrias de leche en polvo, sino que nos centraremos en las que producen leche envasada, yogures, queso y mantequilla. En estas industrias, los consumos energéticos por tonelada de producto son mayores cuando el porcentaje de mantequilla producida o leche envasada es mayor. Según datos recopilados en varias industrias de los países nórdicos (BREF-FDM, 2006), la energía consumida por litro de leche procesada está alrededor de los siguientes valores, según el tipo de industria:

  • Leche envasada y yogures: 0,07 – 0,45 kWh/litro.
  • Queso y suero lácteo: 0,12 – 0,82 kWh/litro.

Estos consumos se distribuyen más o menos siguiendo los siguientes diagramas Sankey:

Leche semidesnatada:

En leche semi-desnadata, claramente, los procesos térmicos (homogenización y pasteurización) y la refrigeración (tanto en el almacenamiento a la entrada de la leche como del producto terminado y de las instalaciones) serán puntos clave en los que enfocar la búsqueda de soluciones más eficientes energéticamente, pero que no descuiden la calidad y seguridad de la leche procesada.

Yogures:

En yogur prácticamente se repite el esquema de consumos porcentuales que se mostró en leche. Aquí los puntos clave serán los mismos, ya que el proceso diferenciador, la incubación y fermentación, no tiene un consumo tan relevante. En este caso, lo que si deberá tenerse en cuenta es la logística del almacenamiento, ya que los yogures deben permanecer 48h en las cámaras de refrigeración antes de ser distribuidos.

Queso:

En el caso del queso, las proporciones cambian ya que los procesos propios de la elaboración de queso son altamente consumidores de energía, como es el caso del prensado y moldeado, de la maduración (normalmente forzada) y de la adición de sal. También en estas agro-industrias cobran importancia los procesos de lavado, sobre todo por los moldes, que serán reutilizados. A parte del consumo energético, en estas industrias se debe buscar la eficiencia en el uso del agua, ya que, a más agua que se utilice, más agua hay que calentar (más necesidades energéticas) y más residuos hay que gestionar.

SECADEROS:

En el sector de secaderos, se han analizado los consumos energéticos de las agro-industrias que secan cereales de invierno (trigo, cebada, centeno, etc.), maíz y arroz, y las deshidratadoras de forraje, normalmente para producir piensos granulados.

En el caso de los cereales, el secado será siempre en una fase, excepto en el arroz que se hará en dos fases dada su sensibilidad al calor. Por lo general, el secado se produce en secaderos de columna con dos flujos, en los que el flujo de aire se calienta con quemadores de gas natural, o de otro gas combustible.

En cuanto a las deshidratadoras de forraje, estas tienen varias particularidades como la fase de molienda del forraje deshidratado, y la granulación o peletización de la harina resultante. A parte de esto, los restos no granulados de forraje se prensan en forma de balas de unos 370 kg.

Además de los consumos térmicos del secado, en los secaderos y deshidratadoras no hay que menospreciar los consumos eléctricos necesarios para el enfriamiento de los granos y de los pellets de forraje. En el caso de los granos, éstos pueden enfriarse con ventiladores que toman el aire frío del exterior (como es obligatorio en Francia, por ejemplo) y que se conectan en los compartimentos de almacenamiento; o pueden enfriarse con ventiladores que enfrían el aire con unidades de frío, lo cual mejora la eficiencia y el tiempo de enfriado.

Secadero de cereales de invierno:

Secadero de maíz:

Secadero de arroz:

En los tres casos de secaderos de cereales, en mayor o menor medida, el proceso térmico del secado es el punto crítico de estas agro-industrias. Así, en estos casos se podrán plantear medidas como el cambio de combustible, las medidas de aprovechamiento del calor residual o la instalación de calderas más eficientes. No obstante, otras medidas que repercutan en la eficiencia del proceso de ventilación, o de otros, también serán contempladas.

Deshidratadora de forraje:

Por su parte, el caso de las deshidratadoras de forrajes es bien distinto, y en éstas cobran mayor relevancia los procesos de granulado y peletizado, así como la molienda, procesos que no se dan en los otros secaderos. Por lo tanto, a las medidas comunes de los secaderos, en las deshidratadoras se podrán plantear mejoras relacionadas con la mayor eficiencia de los equipos eléctricos.

INDUSTRIAS CÁRNICAS:

Al analizar el sector de las industrias cárnicas, la mayor dificultad encontrada ha sido la gran variabilidad de subsectores: vacuno, porcino, ovino, avícola y cunícola, teniendo el proyecto SCOoPE cooperativas participantes en todos estos subsectores.

Una diferencia significativa se da entre las industrias muy mecanizadas, y las que todavía realizan ciertas tareas de manera manual, como la evisceración o el fileteado, aparte de las diferencias en el grado de procesamiento de la carne que van desde las que sólo refrigeran los lotes de carne hasta las que envasan al vacío o en atmósfera controlada, y desde las que despachan las piezas casi enteras hasta las que filetean o procesan la carne. En este punto, las industrias cárnicas analizadas son las que sólo procesan la carne, y como caso particular las que realizan el curado de jamones y paletas. Todas las demás industrias de embutidos y productos procesados (hamburguesas) no serán analizadas en el marco de este proyecto.

Así, las distintas distribuciones porcentuales de los consumos en los subsectores analizados son:

Porcino:

Vacuno:

Avícola (principalmente pollo):

Aunque existen diferencias entre los porcentajes, a grandes rasgos, las industrias cárnicas se caracterizan por el control que deben hacer de los organismos patógenos, que proliferarán más rápidamente en estos ambientes de materia orgánica fresca. Así, los consumos más considerables serán los derivados de las plantas de refrigerado (para evitar que se reproduzcan los organismos patógenos) y todo lo relacionado con la limpieza y desinfección. Por otra parte, para facilitar los procesos de desplumado, depilado y despellejado, se necesitan grandes cantidades de agua caliente, así como para la limpieza y desinfección de las herramientas y de las salas. En este punto, la elección de uno u otro tipo de caldera de agua caliente será un punto a considerar en los análisis energéticos de estas industrias.

INDUSTRIAS DE ZUMOS Y CONCENTRADOS:

En el caso de las industrias de transformados de frutas y hortalizas, en el proyecto SCOoPE nos hemos centrado en las agro-industrias de zumos (zumo de naranja, zumo de frutas y purés de fruta) y en las de concentrados de tomate. Estas industrias son significativamente diferentes de las analizadas en el proyecto TESLA, donde se analizaron las centrales hortofrutícolas de producto fresco. Sin embargo, en estas industrias de transformados nos encontramos con unos consumos térmicos considerables debidos a los procesos de pasteurizado y esterilización tanto de los productos procesados como de los envases.

La importancia de estos procesos térmicos queda patente en los siguientes diagramas.

Zumo de naranja:

Zumos de frutas:

Aunque en este sector de frutas y hortalizas transformadas será prácticamente imposible la reducción de las necesidades de agua caliente y vapor, dadas las limitaciones operativas y de seguridad alimentaria de estos productos tan perecederos, sí se podrán hacer recomendaciones enfocadas al aprovechamiento de calor residual, y a la búsqueda de la fuente de energía térmica más eficiente en cada caso.

Concentrado de tomate:

En el caso de los concentrados de tomate, los consumos térmicos alcanzan tal nivel, que el desglose de consumos eléctricos se obvia. Estos consumos pueden ser del orden de:

– Consumo térmico: 3,28 kWh/kg

– Consumo eléctrico: 0,0568 kWh/kg

La evaporación para conseguir concentrar la pasta de tomate es el proceso clave de estas industrias, por lo que las medidas que consigan la máxima eficiencia de este proceso serán las que consigan mayores ahorros.

Próximos pasos

El siguiente paso que dará este proyecto es la búsqueda y determinación de los niveles de referencia más específicos de cada proceso o del funcionamiento de cada equipo, con los que se podrán comparar los consumos de una cooperativa y saber si ésta se encuentra en la media, o por debajo o por encima de la media. Este análisis comparativo (benchmarking) es muy representativo ya que nos acercará a las mejores prácticas que se realicen en las mejores industrias de Europa. En este análisis también participarán otras importantes agro-industrias europeas involucradas en el proyecto como la sueca LANTMÄNNEN, la francesa AXEREAL o la italiana PROGEO.