China: ¿tecnologías de CO2 alimentario? 

Cuando escuchas esta combinación - ?China? y ?CO2 de los alimentos? — el primer pensamiento suele ser sobre la escala, sobre fábricas gigantescas y toneladas de producto. Pero detrás de esto hay una historia mucho más interesante y menos obvia: la evolución de las tecnologías que han pasado de la simple captura a una purificación compleja, casi de filigrana. Y aquí hay matices que muchos pasan por alto cuando buscan lo barato.

No solo gasolina, sino especificaciones

El principal error es creer que el CO2 de los alimentos es el mismo en todas partes. Los estándares chinos GB 1886.228-2016 y GB 29203 son documentos serios. Pero el problema muchas veces no está en la norma, sino en su interpretación en una producción particular. He visto instalaciones donde todo es consistente sobre el papel, pero en la práctica las fluctuaciones en la cantidad total de hidrocarburos o sulfuro de hidrógeno estaban al borde de lo aceptable. ¿Por qué? Porque las materias primas (gases residuales de la producción de amoníaco, alcohol etílico o de fuentes naturales) varían mucho. Y la cadena tecnológica de cada materia prima debe ser la suya.

Por ejemplo, con las líneas de amoníaco es más sencillo en términos de escala, pero tiene su propio dolor de cabeza: posibles rastros de amoníaco y dificultades con la adsorción de hidrocarburos aromáticos. Pero las plantas de bioetanol (una tendencia de moda ahora) tienen su propio conjunto de impurezas: alcoholes superiores, ésteres. Es posible que la cadena estándar (compresión, secado, destilación) no funcione; Se necesitan pasos adicionales, la misma adsorción sobre zeolitas o carbonos modificados. Esto encarece el proyecto y no todos los clientes están dispuestos a invertir en él, prefiriendo arriesgar la calidad.

Vale la pena mencionar aquíChengdu Yizhi Technology Co.— su enfoque se basa a menudo en un análisis profundo de las materias primas. No se limitan a vender la instalación, sino que primero estudian el gas bruto. En su sitio webyzkjhx.ruEstá claro que se posicionan como una institución de ingeniería y no simplemente como un proveedor de equipos. Este es un punto importante. Fueron creados por Huaxi Technology en 2013 y su capital registrado de 120 millones de yuanes muestra intenciones serias. En la práctica, esto a menudo significa que tienen su propia I+D y pueden ofrecer no una solución estándar, sino adaptada. Aunque, por supuesto, también tienen proyectos en los que se tomaron atajos para cumplir con los plazos.

Nudos clave: dónde yace el diablo

Si hablamos de la cadena tecnológica, entonces todo el mundo conoce los adsorbentes de secado y las columnas de destilación. Pero la verdadera batalla por la limpieza tiene lugar en zonas menos visibles. Tomemos una purificación preliminar de compuestos de azufre. Mucha gente utiliza catalizadores de hierro simples, pero su recurso, dada la composición inestable de la materia prima, puede ser catastróficamente corto. Me encontré con una situación en la que el lecho del catalizador en una planta en Shandong tuvo que cambiarse el doble de lo planeado porque el proveedor de materia prima (destilería) cambió la tecnología de fermentación. Se encontró una solución introduciendo un sistema de monitoreo de H2S en línea frente al catalizador, pero esto agregó complejidad y costo.

Otro punto crítico es la eliminación de oxígeno. Parecería poca cosa. Pero si su contenido supera las 30 ppm, esto ya supone un riesgo para algunas aplicaciones, por ejemplo, en envases en atmósfera modificada para productos sensibles. Los fabricantes chinos suelen utilizar la hidrogenación catalítica con un catalizador de paladio. Efectivo, pero costoso. Y aquí hay una búsqueda constante de compromiso. Algunos intentan conformarse con una destilación profunda, pero esto consume mucha energía. Vi una instalación en Fujian, donde los ingenieros intentaron ahorrar en catalizador instalando un análogo más económico. Como resultado, el contenido de O2 aumentó y el lote de gas tuvo que ser degradado al nivel técnico, lo que provocó pérdidas.

Y, por supuesto, filtración final. Después de todos los pasos siempre queda un frasco con un filtro adsorbedor. A menudo con carbón activado. Pero el carbón y el carbón son diferentes. El carbón barato y mal activado puede producir polvo o convertirse él mismo en una fuente de impurezas. No sólo es importante su calidad, sino también el sistema de control del punto de rocío y del aceite en la salida. Aquí, los proveedores de equipos chinos se han vuelto mucho más atentos en los últimos 5 a 7 años.

Logística y almacenamiento: pérdidas invisibles

La producción es la mitad de la batalla. Los siguientes son tanques, evaporadores, bombas. El material de la superficie interior de los tanques, el estado de las juntas de las bridas, todo esto afecta la calidad final. China ha cambiado principalmente al acero inoxidable 304L para los tanques de alimentos, lo cual es una buena práctica. Pero también he visto tanques viejos con revestimientos epóxicos que se microfisuraban con el tiempo. En tales casos, el riesgo de contaminación por gas aumenta significativamente.

Otro punto práctico es el llenado y vaciado de depósitos. Velocidad, caídas de presión. El llenado rápido puede arrastrar gotas de humedad o partículas de aceite del compresor si hay un punto débil en algún lugar de la línea. Una vez nos llegó una queja de una cervecería: se encontraron restos de neblina de aceite en el gas. El problema resultó no estar en la instalación, sino en el compresor de pistón en la descarga al tanque, cuya junta se había desgastado. Fue instalado por los lugareños para ahorrar dinero y no fue diseñado para un funcionamiento continuo con gas alimentario.

El almacenamiento de la fase líquida bajo presión supone siempre un equilibrio entre temperatura y presión. En las provincias del sur de China, esto supone un desafío especial en verano. Si la temperatura en el tanque sube por encima de la temperatura crítica, la válvula de seguridad se disparará, perderá ambos productos y creará un riesgo. Por ello, las instalaciones modernas están cada vez más equipadas con sistemas de recirculación y refrigeración controlados automáticamente. Pero en muchas fábricas antiguas esto se hace manualmente, lo que, por supuesto, supone un riesgo.

Mercado y tendencias: hacia dónde sopla el viento

La demanda de CO2 de calidad alimentaria en China está creciendo no sólo desde la industria alimentaria (refrescos, cerveza, envases), sino también desde nuevos sectores, como el cultivo de plantas en invernaderos. Pero los invernaderos requieren gas con límites aún más estrictos de etileno y otras fitotoxinas. Este es el siguiente nivel de limpieza. No todos los fabricantes están dispuestos a invertir allí, ya que los equipos son cada vez más caros.

Una tendencia interesante son las miniinstalaciones. No complejos gigantes en gigantes químicos, sino módulos relativamente pequeños en destilerías o estaciones de biogás. Su ventaja es la localidad y los menores costos logísticos. Pero la desventaja es que es más difícil mantener una calidad estable debido a las fluctuaciones en el volumen y la composición de las materias primas. Empresas comoTecnología Chengdu YizhiEstán ofreciendo activamente soluciones para este tipo de fuentes descentralizadas. Su nicho es diseñar para una base de materia prima específica, a veces imperfecta.

Otro factor determinante es el medio ambiente. Captar CO2 de las emisiones industriales no se trata sólo de producir un producto, sino también de créditos de carbono. Esto se convierte en un incentivo financiero para las empresas chinas. Pero para que el gas procedente de esa fuente se convierta en apto para uso alimentario, los costes de purificación son un orden de magnitud mayores. Hasta ahora, la mayor parte del CO2 capturado se utiliza para necesidades técnicas. Pero la tecnología avanza y quizás en un par de años veamos avances en los sistemas de purificación catalítica que harán que el proceso sea rentable.

Experiencia personal y conclusiones.

Trabajando con varios proveedores chinos y visitando fábricas, llegué a la conclusión de que la división no se basa en el principio "caro-barato", sino en el principio de actitud hacia las materias primas. Los mejores resultados provienen de quienes comienzan con un análisis exhaustivo y no temen decirle al cliente: "Este esquema estándar no funcionará con sus materias primas, ¿necesita esto y esto?" Empresas como el ya mencionado Instituto de Diseño Yizhi suelen seguir este camino.

Los fracasos suelen ocurrir cuando intentan copiar un proyecto exitoso uno a uno, pero utilizando diferentes materias primas. Tuve experiencia montando una instalación en la provincia de Henan, que fue copiada de una instalación en Sichuan. Pero la materia prima era diferente: más húmeda y con un perfil diferente de hidrocarburos ligeros. Como resultado, la columna de destilación funcionó de manera ineficaz y no se mantuvo el punto de rocío. Tuve que rehacer las placas y volver a ajustar la temperatura, perdiendo tiempo y dinero.

Entonces, para responder a la pregunta del título: sí, hay avanzadostecnología de CO2 para alimentos, pero no son universales. Su fuerza está en la adaptabilidad. Y me parece que el futuro está en sistemas modulares flexibles con análisis inteligentes de las materias primas en la entrada y un control estricto en la salida. ¿Y los que siguen vendiendo “soluciones en caja”? por cualquier gas, tarde o temprano enfrentarán quejas. No hay cosas pequeñas en este negocio: cada pequeña cosa importa.