Energía y eficiencia en el sector vitivinícola
Rubén Celorrio Lázaro, doctor ingeniero industrial
El consumo energético es una parte importante de todo proceso productivo, el cual se incrementa progresivamente con el desarrollo tecnológico. El alza continuada de costes energéticos y la globalización obligan a optimizar al máximo todos los recursos. Al incremento de la demanda se suma una cultura de utilización de la energía poco respetuosa con los recursos involucrados en su generación. La eficiencia conlleva directamente una mejora en la competitividad, reduciendo costes y aumentando beneficios, los cuales pueden ser reinvertidos en nuevas actividades que generen a su vez mayor valor.
La nueva era que vivimos tiene uno de sus grandes retos en la mejora sustancial de la competitividad de la industria y la sociedad en general, aumentando la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente. La competitividad observada en sentido amplio implica connotaciones en cuanto a calidad, reducción de costes, condiciones laborales.... En definitiva, en todos los ámbitos de las organizaciones. Una buena gestión de los recursos puede suponer en muchas ocasiones la diferencia entre la obtención de beneficios o pérdidas, la supervivencia o la desaparición de una organización.
El impacto de la vertiente energética tradicionalmente no ha sido considerado en el sector vitivinícola, siendo necesaria la optimización de los procesos y la reducción de los consumos junto con la generación energética basada en energías renovables para reducir el impacto de las actividades humanas.
La implantación de medidas de eficiencia energética no comportan, per se, una gran inversión. La menor demanda energética en horas con menor coste económico permiten una importante reducción en los costes.
Elaboración de vino
El proceso de elaboración de vino es un proceso ancestral considerado por muchos autores como una combinación de ciencia, técnica y arte en la que el enólogo deja huella de su trabajo con el producto conseguido. Existen gran variedad de técnicas de elaboración del vino, elaborándose en multitud de regiones a lo largo de todo el planeta. Las peculiaridades de cada zona se manifiestan en diferentes productos con sus matices y procesos de elaboración diferenciadores que hace único su producto y lo diferencia de la competencia.
El sector vitivinícola ha vivido en las últimas décadas importantes avances en sus procesos productivos, donde la tecnología ha entrado de lleno en el proceso enológico. Si bien el fondo sigue siendo el mismo, la forma ha cambiado de forma muy importante con la aplicación de la ingeniería, desarrollo de nuevo equipamiento, procesos y métodos de trabajo.
La vinificación industrial involucra gran cantidad de variables físicas, químicas y biológicas que es necesario considerar. La demanda energética en bodegas se ve influenciada por multitud de condicionantes, desde el tipo de uva, el tipo y tamaño de la bodega, las condiciones ambientales, el tipo de producto deseado, proceso seguido, etc.
El sector de la producción de vino es un campo que presenta grandes carencias en cuanto al conocimiento del desempeño energético de su producción y susceptible de una mayor optimización. Considerando la energía consumida en las bodegas, los sistemas de refrigeración son los principales consumidores de energía, alcanzándose cotas superiores al 50% en función del tipo de producto y proceso.
Los principales procesos de refrigeración en la producción de vino se dan durante la fermentación alcohólica, maceración prefermentativa en frío a la llegada de la uva a la bodega y estabilización por frío una vez terminada la fermentación.
La biomasa es uno de los formatos susceptibles de ser transformados en combustible útil más investigados.
Concepto y medida del ahorro
El concepto de ahorro es sencillo, pero en muchas ocasiones difícil de llevar a la práctica con la suficiente rigurosidad. La definición de ahorro energético como la reducción o ausencia de consumo conlleva intrínsecamente un problema importante en cuanto a su cálculo con el suficiente rigor.
La determinación del ahorro es clave para establecer los resultados conseguidos. Las actuaciones en el marco de la eficiencia energética se desarrollan en el mundo físico, pero su ejecución es condicionada por motivaciones económicas. Su justificación está habitualmente motivada por criterios de rentabilidad por lo que la determinación inequívoca de los ahorros conseguidos es fundamental para la valoración de los resultados obtenidos.
La determinación de los ahorros ha de ser realizada desde la información real del proceso, analizado las mejores opciones para la mejora de la eficiencia energética antes de su implantación y cuantificando los resultados conseguidos tras su implantación para comprobar los ahorros conseguidos y el cumplimiento de los objetivos planteados.
La complejidad del proceso enológico durante muchas de sus fases origina una cierta dificultad en la adquisición de la información que permite el cálculo matemático de los resultados de ahorro conseguidos. Los modelos desarrollados bajo protocolos mundialmente aceptados para el cálculo de los ahorros energéticos parten de información real del proceso.
Los avances disponibles permiten conocer con precisión, bajo condiciones de proceso industrial, la energía generada por el proceso, pérdidas por diferentes conceptos o necesidades de refrigeración de en procesos enológicos fundamentales como la fermentación alcohólica, estabilización por frío o maceración prefermentativa.
El proceso de fermentación condicionará de forma vital la calidad del producto final. Una adecuada gestión de la información energética permite detectar si el proceso de fermentación se ajusta a lo deseado, facilitar la repetitividad de procesos con resultados de calidad excepcionales. Por lo contrario permite detectar desviaciones en el proceso que precisan ser corregida antes de alcanzar daños irreparables, mermas en la calidad del producto o paradas en la producción. Ejemplo de todo ello puede ser la parada no deseada de la fermentación alcohólica.
El tratamiento de la información permite obtener conclusiones valiosas, no únicamente para procesos energéticos, sino para el propio control de la evolución del producto o la detección prematura y solución de averías e ineficiencias
Herramientas y métodos
La optimización energética en el sector vitivinícola precisa de herramientas que permitan optimizar los procesos desde la información real y desarrollar medidas encaminadas a la mejora de la eficiencia o generación basada en energías renovables, todo ello con la adecuada rigurosidad y control.
La implantación de acciones particulares no permite lograr los mejores resultados. La toma de decisiones sobre medidas de eficiencia sin la suficiente información, que en todo caso ha de ser de cada proceso en concreto, conlleva incrementar las posibilidades de una decisión incorrecta. Posteriormente, sin el suficiente control y supervisión de información real no es posible cuantificar los resultados conseguidos, comprobar si se están consiguiendo los resultados deseados ni su detección e implantar nuevas medidas dentro de una política de mejora continua desde la información.
Un análisis detallado de la información real del proceso permite centrar las actuaciones en la implantación de las medidas más interesantes en cada caso, evitando inversiones en medidas de eficiencia de forma no óptima. Ello permitirá lograr mejores resultados económicos por la reducción del consumo, mejorar el impacto medioambiental de la actividad y mejorar la calidad del producto al someter al proceso a un mayor control. A ello hay que sumar otros efectos cruzados de mejora y optimizaciones en otros apartados motivados por el flujo de información generado.
En ocasiones, la mejora de la eficiencia energética puede ser realizada sin costes de inversión, con una mejora de la productividad y resultados económicos inmediatos. La menor demanda energética junto con la demanda en horas con menor coste económico da lugar a un importante avance en los costes económicos y medioambientales para la organización, así como un mejor control y gestión de las redes de generación y distribución a nivel superior.
La actuación conjunta sobre la eficiencia, entendida como el consumo únicamente de la energía necesaria, la generación a través de energías renovables y un tercer nivel de supervisión y control basado en una estrategia de control activo de la energía y la medida y verificación de los resultados conseguidos permite conseguir los mejores resultados.
Los paneles fotovoltaicos ya se aplican en muchas empresas del sector agroindustrial como forma eficiente de generación de energía.
Energías Renovables
En la era de la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente, las energías renovables permiten reducir de forma drástica las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. La reducción de las emisiones contaminantes y la demanda energética en general son un objetivo fundamental para los responsables políticos a nivel mundial y de todas las organizaciones en general.
Las estrategias de eficiencia energética conjugadas con las energías renovables dan lugar a un gran espectro de posibilidades para la reducción de la demanda energética de la red, mejora de la sostenibilidad y otra gran cantidad de beneficios técnicos (modificación de los patrones de demanda evitando picos de consumo, el desplazamiento de consumos hacia periodos con menor demanda, etc.).
La generación basada en energías renovables precisa previamente de esfuerzos orientados hacia la eficiencia energética. El objetivo fundamental de la eficiencia energética es utilizar menos energía para conseguir el mismo resultado. La reducción de la demanda disminuye directamente la necesidad de producción energética, lo cual es muy interesante sea cual sea la energía primaria utilizada en el mix energético, a lo que se suma la eliminación de las pérdidas e ineficiencias asociadas al transporte de energía a largas distancias.
El sector vitivinícola, estrechamente ligado al medio ambiente, ha de ser sensible a dicha problemática evitando impactos negativos en el mismo. Ello tiene una valoración creciente dentro de muchos clientes siendo una importante arma de marketing que muchas bodegas están desarrollando como valor añadido.
La ubicación de las zonas con producción vitivinícola, mayoritariamente en zonas templadas, motiva un buen acceso al recurso solar y en multitud de ocasiones eólico. La generación energética a través de instalaciones solares fotovoltaicas complementadas con instalaciones eólicas de pequeña–mediana potencia es factible en este tipo de instalaciones a nivel general.
La implantación de fuentes de energía renovable permitirá reducir el impacto de la energía demandada, reduciendo la demanda de la red. El análisis de las fuentes de energía disponibles e implantación de las más adecuadas en cada caso permite el autoconsumo energético, evitando pérdidas en redes de transporte y distribución y reduciendo la fracción de combustibles fósiles en el mix energético.
Una sencilla instalación, basada en energía eólica y solar fotovoltaica, puede reducir por sí misma los consumos energéticos demandados de la red eléctrica por algunos procesos en más del 30%. A ello hay que sumar otro 8% que se pierde en las redes de transporte y distribución eléctrica en España, las cuales se evitan con la generación en el propio punto de consumo.
Considerando junto a la generación basada en energías renovables las diferentes actuaciones de eficiencia energética y una adecuada gestión energética activa, es posible conseguir reducciones de la demanda energética de la red superiores al 50%.
Conclusiones
Es imprescindible un cambio en la mentalidad en el mundo industrial, dando paso a una era basada en la eficiencia en recursos, reduciendo los consumos y maximizando la eficiencia. La eficiencia y la sostenibilidad son factores estratégicos para la supervivencia de cualquier organización a largo plazo.
Una política de gestión activa y mejora continua de la eficiencia respecto a la a demanda energética permite comprobar los resultados obtenidos y establecer una dinámica de mejora del desempeño y reducción de costes.
La adopción de medidas de eficiencia energética conjugadas con energías renovables, utilizadas bajo las metodologías adecuadas que garanticen el éxito de los resultados y la máxima eficiencia, son el camino a seguir para la sostenibilidad de las organizaciones y el planeta a medio y largo plazo.
