Le dioxyde de carbone joue un rôle important dans la production de bière. Au cours de la fermentation, la levure produit naturellement une quantité importante de CO₂ en transformant les sucres fermentables en alcool et en d'autres produits de fermentation. Dans de nombreuses brasseries, ce CO₂ est simplement rejeté dans l'atmosphère. Parallèlement, les brasseries ont souvent besoin de CO₂ supplémentaire pour la carbonatation de la bière, la purge des cuves, le transfert de la bière, le conditionnement et d’autres processus de production.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie permet de récupérer une partie du CO₂ généré lors de la fermentation, de le purifier, de le stocker et de le réutiliser dans la brasserie.
Cela peut aider les brasseries à réduire leur dépendance vis-à-vis du CO₂ provenant de sources externes, tout en valorisant davantage un sous-produit naturel de la fermentation.
Qu'est-ce qu'un système de récupération du CO₂ pour une brasserie ?
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie Il s'agit d'un système conçu pour capter le dioxyde de carbone produit lors de la fermentation de la bière et le préparer en vue de sa réutilisation.
Au cours de la fermentation, la levure produit naturellement du CO₂. Au lieu de laisser tout ce gaz s'échapper par le système de purge de la cuve de fermentation, le système de récupération capte le CO₂ et le soumet à un processus de traitement.
Un système type peut comprendre :
- Équipements de captage et de récupération du CO₂
- Équipements de lavage ou de purification des gaz
- Équipements de séchage au gaz
- Compresseur de CO₂
- Réservoir de stockage de gaz ou ballon
- Dispositifs de sécurité et de régulation de la pression
- Instruments de surveillance du CO₂
- Système de commande
La configuration exacte dépend de la capacité de production de la brasserie, du procédé de fermentation, de la consommation de CO₂ et du degré de pureté requis pour le gaz.
Le gaz récupéré peut ensuite être stocké et réutilisé dans des applications brassicoles adaptées.
Pourquoi les brasseries récupèrent-elles le CO₂ ?
La raison principale est que la fermentation produit naturellement du CO₂, alors que de nombreuses opérations de brassage nécessitent du CO₂.
Cela permet de réutiliser un gaz qui, autrement, serait perdu.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie peut contribuer à réduire la quantité de CO₂ acheté nécessaire pour certaines applications.
Pour les brasseries dont les volumes de fermentation sont élevés, les avantages potentiels peuvent être particulièrement importants, car une capacité de fermentation plus importante s'accompagne généralement d'une production de CO₂ plus élevée.
Toutefois, le taux de récupération réel dépend de facteurs tels que le volume de fermentation, le type de bière, les conditions de fermentation, les pertes de gaz et les procédures d'exploitation de la brasserie.
1. Réduire la dépendance vis-à-vis du CO₂ acheté
Le CO₂ est couramment utilisé dans toute la brasserie.
Il peut être nécessaire pour la carbonatation, la purge des cuves, le transfert de bière, les opérations sur les cuves de bière claire, le remplissage des fûts, la mise en canettes, la mise en bouteilles et d'autres processus.
En fonction du lieu et des conditions d'approvisionnement, l'achat de CO₂ de qualité alimentaire peut représenter un coût d'exploitation important.
En récupérant le CO₂ issu de la fermentation, une brasserie peut produire une partie de ses propres besoins en CO₂.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie Cela permet donc de réduire la quantité de CO₂ provenant de sources externes nécessaire à la production courante.
Cela ne supprime pas nécessairement le recours au CO₂ acheté, mais cela peut réduire la dépendance vis-à-vis d'un approvisionnement externe.
2. Mieux exploiter le CO₂ issu de la fermentation
La fermentation génère naturellement du CO₂ dans le cadre du processus de brassage.
Pour une brasserie produisant plusieurs cuvées chaque semaine, la fermentation peut générer une quantité considérable de CO2.
En l'absence de système de récupération, la majeure partie de ce gaz est tout simplement rejetée.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie permet ainsi à la brasserie de récupérer ce sous-produit de la fermentation.
Le CO₂ récupéré peut ensuite être traité et stocké en vue d'une utilisation ultérieure.
Cela permet d'établir un lien plus efficace entre la fermentation et les opérations en aval de la brasserie.
3. Le CO₂ pour la carbonatation de la bière
L'une des applications les plus évidentes du CO₂ récupéré est la carbonatation de la bière.
Après la fermentation et la maturation, la bière peut nécessiter un apport supplémentaire de CO₂ pour atteindre le niveau de gazéification souhaité.
Le CO₂ peut être introduit dans la bière à l'aide d'une pierre de gazéification ou d'un autre système de gazéification adapté.
Le CO₂ récupéré peut potentiellement être utilisé à cette fin après avoir été soumis au processus de purification et de contrôle qualité requis.
La qualité finale du gaz est importante, car le CO₂ entre en contact direct avec la bière.
C'est pourquoi les brasseries doivent s'assurer que le système de récupération est correctement conçu pour l'application prévue dans le secteur agroalimentaire.
4. Purge des cuves et transfert de la bière
Le CO₂ est également largement utilisé pour la purge des réservoirs.
Avant que la bière ne soit transférée dans une cuve de bière claire, une cuve de service, un fût ou une ligne de conditionnement, les brasseries peuvent purger la cuve de réception au CO₂ afin de réduire l'exposition à l'oxygène.
Le CO₂ peut également être utilisé lors de certaines opérations de transfert de bière pour faciliter le passage de celle-ci dans le circuit de production.
L'utilisation du CO₂ récupéré pour ces applications peut permettre d'optimiser l'utilisation globale du gaz produit lors de la fermentation.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie peut donc être raccordée à un réseau de distribution de gaz de brasserie plus vaste, en fonction de la configuration de l'usine.
5. Soutenir le développement durable des brasseries
La réduction des déchets et l'amélioration de l'efficacité des ressources revêtent une importance croissante pour les brasseries modernes.
Le CO₂ issu de la fermentation est un sous-produit naturel de la fabrication de la bière. Sa récupération et sa réutilisation peuvent aider une brasserie à mieux exploiter ses ressources existantes.
A Système de récupération du CO₂ pour brasserie peut donc s'inscrire dans le cadre de la stratégie globale de développement durable d'une brasserie.
Le bénéfice environnemental dépend de la quantité réelle de CO₂ récupérée et de la quantité de CO₂ provenant d'une source externe qui peut ainsi être remplacée.
Pour les brasseries de plus grande taille, l'impact potentiel peut être plus marqué, car les volumes de fermentation sont plus importants et la consommation de CO₂ est souvent plus élevée.
Comment fonctionne un système de récupération du CO₂ dans une brasserie ?
Le processus de récupération de base commence par la fermentation.
Lorsque la fermentation bat son plein, le CO₂ produit par la levure s'échappe de la cuve de fermentation par la sortie de gaz. Au lieu d'être rejeté directement dans l'atmosphère, ce gaz est acheminé vers le système de récupération.
Le gaz peut d'abord passer par une étape de nettoyage ou de lavage afin d'éliminer les particules indésirables et les contaminants.
Il peut ensuite être séché et purifié avant d'être compressé.
Une fois comprimé, le CO₂ récupéré peut être stocké dans un réservoir adapté jusqu'à ce que la brasserie en ait besoin.
Un système de contrôle permet de surveiller la pression, la température, le débit de gaz et d'autres paramètres de fonctionnement.
La configuration exacte du procédé varie en fonction du fournisseur d'équipements et de la qualité de gaz requise.
Quels sont les critères à prendre en compte lors du choix d'un système de récupération du CO₂ ?
Le système de récupération doit être conçu en fonction des conditions réelles de production de la brasserie.
Capacité de fermentation
La quantité de CO₂ pouvant être récupérée dépend en grande partie du volume de fermentation et de la fréquence de production.
Une brasserie doit donc évaluer ses émissions potentielles de CO₂ avant de choisir la capacité de son installation.
Consommation de CO2
Les besoins en CO₂ de la brasserie elle-même sont tout aussi importants.
Si la brasserie utilise de grandes quantités de CO₂ pour la carbonatation, la purge et le conditionnement, la récupération du CO₂ issu de la fermentation pourrait présenter un intérêt pratique accru.
Pureté du gaz
Le gaz de fermentation récupéré n'est pas automatiquement prêt à être utilisé tel quel.
Le système doit comporter des étapes de purification et de traitement adaptées afin d'obtenir la qualité de gaz requise pour l'application prévue.
Capacité de stockage
La capacité du réservoir de stockage ou du gazomètre doit être déterminée en fonction du taux de récupération et des habitudes de consommation de la brasserie.
Si la fermentation et la consommation de CO₂ ont lieu à des moments différents, il est particulièrement important de disposer d'une capacité de stockage suffisante.
Automatisation et sécurité
Le CO₂ est incolore et inodore et peut présenter un risque grave pour la sécurité dans les locaux mal ventilés.
Un système adapté doit donc comporter des dispositifs de régulation de pression appropriés, des dispositifs de sécurité, un système de surveillance des gaz, des mesures de ventilation et des fonctions de contrôle.
Un système de récupération du CO₂ convient-il à toutes les brasseries ?
Pas forcément.
Pour une petite brasserie disposant d'une capacité de fermentation limitée et dont la consommation de CO₂ est relativement faible, cet investissement n'offre pas toujours un retour sur investissement significatif.
Pour les brasseries de taille moyenne et grande qui mènent une activité de fermentation en continu et dont les besoins en CO₂ sont importants, la récupération peut toutefois s'avérer plus intéressante.
Cette décision doit tenir compte de plusieurs facteurs, notamment la capacité de fermentation, les coûts d'achat du CO₂, le rendement de récupération, les besoins en stockage, les investissements en équipements et les économies d'exploitation escomptées.
Un calcul correct du bilan de CO₂ peut aider à déterminer si la récupération est adaptée à une brasserie donnée.
Système de récupération de CO₂ sur mesure de TIANTAI
Chez TIANTAI, nous proposons des solutions sur mesure Système de récupération du CO₂ pour brasserie des solutions adaptées aux différentes capacités des brasseries et à leurs besoins de production.
Le système peut être conçu en fonction du volume de fermentation, de la production prévue de CO₂, de la consommation de gaz, de la capacité de stockage, des exigences en matière de purification et de la configuration de la brasserie.
Une solution complète peut être intégrée aux cuves de fermentation, au système de stockage de CO₂, aux équipements de gazéification et au réseau de distribution de gaz existant de la brasserie.
Que vous envisagiez de créer une nouvelle brasserie ou de moderniser une installation de production existante, notre équipe d'ingénieurs peut vous aider à évaluer la production de CO₂ issue de la fermentation et à concevoir une solution de récupération adaptée.
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Editer par Jane