3 Ravens Brewery, fundada en 2003 y situada en Thornbury (Australia), ha comenzado su transición hacia la energía limpia. Para lograr este objetivo, ha instalado una serie de tecnologías, entre ellas una bomba de calor para enfriamiento y un sistema solar fotovoltaico.
Esta inversión les permitirá incrementar su producción en un 400 % sin aumentar el consumo de energía ni las emisiones, al tiempo que optimizan la gestión energética de las instalaciones para minimizar los daños al medio ambiente y maximizar los beneficios para la comunidad.
El comienzo
3 Ravens siempre ha sido una fábrica de cerveza exclusivamente eléctrica, pero sus procesos no eran muy eficientes. La fábrica tenía varios sistemas obsoletos split eléctricos de ciclo inverso con R22 para refrigerar las salas y buscaba una solución mejor que actualizar los equipos como es habitual (BAU) para hacer frente a los mayores volúmenes previstos. Continuar con los equipos existentes habría incrementado los gastos energéticos de la fábrica de cerveza, además de requerir una costosa actualización de la capacidad eléctrica de la planta. Además, el mantenimiento de los equipos actuales habría creado un problema importante con los equipos HVAC, ya que la eliminación progresiva de los refrigerantes nocivos R22 avanza continuamente.
[pic] La bomba de calor Enex para enfriadora CO₂ en la sala de elaboración de cerveza. Crédito foto: 3 Ravens/Regenerate EngineeringEl problema
Las fábricas de cerveza suelen tener enfriadoras con depósitos para almacenamiento de glicol, pero el calor producido por estas enfriadoras es un problema más que un recurso útil. Los procesos de calefacción rara vez se han integrado con la refrigeración en la elaboración de cerveza, hasta ahora. Los sistemas de bomba de calor suelen funcionar mejor en un estado constante, mientras que la elaboración de cerveza es un proceso discontinuo. Sin embargo, centrándose en la flexibilidad del sistema, la redundancia, el aumento del almacenamiento y un mejor aprovechamiento de los intercambiadores térmicos, 3 Ravens pretende automatizar la elaboración de cerveza y maximizar la eficiencia energética.
Al no sustituir el equipo actual de HVAC de 35 kW con refrigerante R22, 3 Ravens contribuirá potencialmente a añadir una cantidad significativa de refrigerantes de alto PCG en el medio ambiente, como se muestra en la tabla a continuación:
| Refrigerante | kg R-gas | IPCC PCG | Persistencia (años) | Split | |
| Split1 | R22 | 4 | 1760 | 12 | 7,040 |
| Split 2 | R22 | 3,9 | 1760 | 12 | 7,040 |
| Enfriadora 1 | R438a | 10 | 2265 | 19,9 | 22,650 |
| Enfriadora 2 | R404a | 10 | 3922 | 40 | 38,220 |
| Total PCG | 76,090 |
La solicitud
3 Ravens y Regenerate Engineering no se limitaron a buscar soluciones tecnológicas, sino que estudiaron la forma de ajustar el enfoque del proceso de fabricación de cerveza para sacar el máximo beneficio de los nuevos equipos y maximizar la productividad energética de la empresa, al tiempo que se reducía el PCG.
Se ha propuesto sustituir los procesos separados de calefacción y refrigeración por una enfriadora de CO₂ de ciclo único con extracción avanzada de calor, también conocida como bomba de calor para enfriadoras. De esta manera se combinarían eficazmente ambos procesos y se extraería el calor necesario de las funciones de refrigeración. Al utilizar el calor residual de la refrigeración, se evitaría la necesidad de producir calor nuevo.
El estudio
Para determinar la viabilidad de esta propuesta, se realizó un amplio estudio con el apoyo de ARENA y A2EP. El estudio incluía un análisis detallado del balance masa/energía del proceso y esbozaba cómo podría integrarse el equipo propuesto en la planta existente, junto con las mejoras que serían necesarias.
Con la incorporación de esta tecnología, la fábrica de cerveza pretende mejorar la eficiencia de sus procesos de elaboración y reducir el derroche de energía causado por el exceso de calor.
La solución
La necesidad de que una bomba de calor para enfriadoras funcione en los modos: transcrítico (TC) y subcrítico (SC). hace que el almacenamiento sea esencial para evitar que la unidad se apague cuando se necesite más calor.
Para hacer posible la mejora energética, 3 Ravens tuvo que instalar nuevas tecnologías, como una enfriadora de CO₂ Enex de 45 kW variables con extracción avanzada de calor, consistente en una bomba de calor que puede alternar entre los modos SC y TC, un enfriador de gas adiabático Enex externo para completar el ciclo de CO₂ y un intercambiador térmico adicional para captar y utilizar el flujo de calor a media temperatura con fines HVAC en caso necesario, pero también tuvo que optimizar y renovar sus sistemas de distribución y tratamiento del aire.
[pic] En la fábrica de cerveza, de izquierda a derecha: Max Hart (Hospitality Manager, 3 Ravens), Bill Armstrong (Production Manager, 3 Ravens), Jon Fettes (Regenerate Engineering). Crédito foto: 3 Ravens/Regenerate EngineeringLos resultados
El nuevo sistema entró en funcionamiento en junio de 2023. Se supervisará de cerca y, a medida que 3 Ravens se adapte al nuevo sistema, se harán retoques y ajustes. Se prevé que el impacto del sistema supondrá una enorme mejora de la productividad energética de 3 Ravens, con las estimaciones que se incluyen a continuación.
| | 2020 (baseline) | 2023-2024 (baseline) | 2025-2026 (baseline) |
| Consumo de energía en fábricas de cerveza y cámaras frigoríficas (kWh) | 170.000 | 165.000 | 230.000 |
| Consumo de energía HVAC (kWh) | 22.000 | 8.000 | 8.000 |
| Producción de cerveza (litros) | 250.000 | 500.000 | 1.000.000 |
| Generación solar fotovoltaica (kWh) | | 88.000 | 88.000 |
| Autoconsumo solar fotovoltaico (%) | 0% | 75% | 85% |
| Consumo de energía de la red (en kWh) | 200.000 | 110.000 | 190.000 |
| Emisiones (toneladas de CO₂) en 2023 EF | 184 | 101 | 175 |
| Emisiones por 250 ml de cerveza (gramos CO₂-e) | 184 | 51 | 44 |
| % Ahorro de energía por cerveza | | 73% | 76% |
La mejora energética produjo diversos beneficios no energéticos, como un mayor confort y una mejor ventilación de las instalaciones. También se redujo la responsabilidad por la liberación de refrigerantes nocivos para el clima, se mejoró la automatización de la elaboración de cerveza, se incrementó la producción y se mejoró la estrategia de marketing y de marca.
«Nos sentimos muy bien aportando nuestro granito de arena a la lucha contra la crisis climática y liderando la innovación en energías renovables en nuestro sector. La sostenibilidad siempre ha ocupado un lugar destacado en nuestra agenda empresarial, y nos entusiasma ver hecha realidad nuestra “fábrica de cerveza accionada a cerveza»», declaró Nathan Liascos, Director General de 3 Ravens.
Luis Crespo Barber, Presidente de la División HVAC y Refrigeración Comercial de Enex Technologies, añadió: «Nuestra misión es apoyar la transición energética global al tiempo que conseguimos el éxito de nuestros clientes. La cervecería 3 Ravens es un muy buen ejemplo de cómo podemos marcar la diferencia cuando nos asociamos con nuestros clientes y distribuidores para identificar las necesidades del sector para ofrecer soluciones sostenibles e innovadoras hechas a medida».
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