Basta bollire il latte! Ora si usa la CO2: la proposta di ENEA

L’incremento di efficienza energetica nei processi industriali è fondamentale per tagliare la bolletta energetica del nostro Paese, incrementando la competitività delle nostre aziende, Nel settore alimentare uno dei processi più importanti è indubbiamente quello della pastorizzazione anche per la sua dispendiosità energetica, ma obbligatorio e fondamentale per abbattere la carica batterica di diversi alimenti ad iniziare dal più famoso, cioè il latte pastorizzato, ed altri come vino, birra, succhi di frutta, uova e varie tipologie di conserve.

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Proprio in questo ambito arriva la proposta di ENEA, che ha realizzato un prototipo di impianto di piccola taglia per la pastorizzazione degli alimenti a basso impatto ambientale che consente una riduzione dei consumi energetici del 70% nella fase di riscaldamento e del 42% sull'intero ciclo. Come noto il classico processo di pastorizzazione prevede il riscaldamento degli alimenti fino a 85 °C per una durata che può arrivare fino a 30 minuti, visto che ogni alimento ha tempi e temperature diverse del processo, per poi essere bruscamente raffreddato e conservato.

Differenza tra i profili di temperatura in un condensatore a HFC e in un gas cooler a CO2 in una pompa di calore per il riscaldamento di acqua (Fonte ENEA)

Si tratta del sistema ENEA PA.CO2 (PAsteurization with CO2) che impiega la CO2 come refrigerante, sfruttando l'energia estratta dall'aria o dall'acqua grazie ad una pompa di calore reversibile, la quale può sia scaldare che raffreddare il fluido da trattare. Il sistema PA.CO2 è dotato di un sistema di controllo innovativo in grado di ottimizzare ulteriormente il ciclo termodinamico ed incrementando l’efficienza della pastorizzazione, con un risparmio energetico totale verificato di oltre 3 kWh per ciclo.

Come spiega Raniero Trinchieri, del Laboratorio Sviluppo Processi Chimici e Termofluidodinamici per l'Energia di ENEA, "i pastorizzatori di piccola e media taglia effettuano le fasi di raffreddamento e conservazione post-pastorizzazione con un ciclo frigorifero standard mentre la fase di riscaldamento, ossia la pastorizzazione vera e propria, viene svolta con apposite resistenze elettriche, che incidono fortemente sui consumi energetici complessivi. In questo contesto le pompe di calore reversibili possono essere impiegate nella pastorizzazione, con benefici sia in termini di efficienza e risparmio energetico, sia di compatibilità ambientale in quanto il principio di funzionamento è in grado di garantire nel riscaldamento un effetto utile superiore alla potenza elettrica assorbita".

Una parte dell'energia utilizzata nel processo è di fatto rinnovabile, dal momento che viene recuperata dall'aria o dall'acqua utilizzata per il riscaldamento del fluido. Come spiega poi Luca Saraceno, ricercatore di ENEA che ha collaborato al progetto "il fluido di lavoro può raggiungere temperature notevolmente superiori a quelle ottenibili con tecnologie tradizionali, consentendo quindi di effettuare la pastorizzazione con tempi e consumi molto minori".

A validare il risparmio energetico conseguito da questo sistema di pastorizzazione una serie di test verificati dai ricercatori ENEA, secondo i quali è ipotizzabile una ulteriore riduzione dei consumi pari al 15%. Per questo nei prossimi mesi verranno effettuati ulteriori test, i cui risultati verranno resi noti nel corso del 2019.

 

Link riferimento Progetto PA.CO2 di ENEA (sito ENEA)

 

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