China: tecnologias alimentares de CO2? 

Quando você ouve esta combinação - ?China? e ?CO2 alimentar? — o primeiro pensamento é muitas vezes sobre escala, sobre fábricas gigantescas e toneladas de produtos. Mas por trás disso há uma história muito mais interessante e menos óbvia: a evolução das tecnologias que passaram da simples captura à purificação complexa, quase filigranada. E há nuances aqui que muitos não percebem quando buscam o preço baixo.

Não apenas gás, mas especificações

O principal equívoco é que o CO2 dos alimentos é o mesmo em todos os lugares. Os padrões chineses GB 1886.228-2016 e GB 29203 são um documento sério. Mas muitas vezes o problema não está na norma, mas na sua interpretação em uma determinada produção. Já vi instalações onde tudo é consistente no papel, mas na prática as flutuações na quantidade total de hidrocarbonetos ou sulfeto de hidrogênio estavam quase aceitáveis. Por que? Porque as matérias-primas - gases residuais da produção de amônia, álcool etílico ou de fontes naturais - variam muito. E a cadeia tecnológica de cada matéria-prima deve ser própria.

Por exemplo, com linhas de amônia é mais simples em termos de escala, mas tem sua própria dor de cabeça - possíveis vestígios de amônia e dificuldades na adsorção de hidrocarbonetos aromáticos. Mas com as usinas de bioetanol - uma tendência atual - elas têm seu próprio conjunto de impurezas: álcoois superiores, ésteres. A cadeia padrão (compressão, secagem, destilação) pode não funcionar; são necessárias etapas adicionais, a mesma adsorção em zeólitas ou carbonos modificados. Isso encarece o projeto e nem todo cliente está disposto a investir nele, preferindo arriscar a qualidade.

Vale a pena mencionar aquiTecnologia Co. de Chengdu Yizhi.— a sua abordagem baseia-se frequentemente numa análise profunda das matérias-primas. Eles não vendem apenas a instalação, mas primeiro estudam o gás bruto. No site delesyzkjhx.rué claro que se posicionam como um instituto de engenharia, e não apenas como fornecedor de equipamentos. Este é um ponto importante. Eles foram criados pela Huaxi Technology em 2013 e seu capital social de 120 milhões de yuans mostra intenções sérias. Na prática, isto muitas vezes significa que têm a sua própria I&D e podem oferecer não uma solução padrão, mas sim uma solução adaptada. Embora, é claro, eles também tenham projetos onde foram cortados atalhos na busca de prazos.

Nós-chave: onde está o diabo

Se falamos da cadeia tecnológica, todo mundo conhece os adsorventes de secagem e as colunas de destilação. Mas a verdadeira batalha pela limpeza ocorre em áreas menos visíveis. Vejamos a purificação preliminar de compostos de enxofre. Muitas pessoas usam catalisadores simples de ferro, mas seu recurso, dada a composição instável da matéria-prima, pode ser catastroficamente curto. Me deparei com uma situação em que o leito catalítico de uma fábrica em Shandong teve que ser trocado duas vezes mais do que o planejado porque o fornecedor de matéria-prima (destilaria) mudou a tecnologia de fermentação. Foi encontrada uma solução através da introdução de um sistema de monitoramento de H2S on-line na frente do catalisador, mas isso aumentou a complexidade e o custo.

Outro ponto crítico é a remoção de oxigênio. Pareceria uma coisa pequena. Mas se o seu conteúdo ultrapassar 30 ppm, isso já é um risco para algumas aplicações, por exemplo, em embalagens com atmosfera modificada para produtos sensíveis. Os fabricantes chineses costumam usar hidrogenação catalítica com catalisador de paládio. Eficaz, mas caro. E aqui há uma busca constante de compromisso. Alguns tentam se contentar com a destilação profunda, mas isso consome energia. Vi uma instalação em Fujian, onde os engenheiros tentaram economizar no catalisador instalando um análogo mais barato. Como resultado, o teor de O2 aumentou e o lote de gás teve que ser rebaixado para o nível técnico, incorrendo em perdas.

E, claro, a filtragem final. Após todas as etapas sempre há um frasco com filtro adsorvente. Freqüentemente com carvão ativado. Mas o carvão e o carvão são diferentes. O carvão barato e ativado incorretamente pode produzir poeira ou se tornar uma fonte de impurezas. Não só a qualidade é importante, mas também o sistema de monitoramento do ponto de orvalho e do óleo na saída. Aqui, os fornecedores chineses de equipamentos tornaram-se muito mais atentos nos últimos 5 a 7 anos.

Logística e armazenamento: perdas invisíveis

A produção é metade da batalha. Em seguida estão tanques, evaporadores, bombas. O material da superfície interna dos tanques, o estado das gaxetas nos flanges - tudo isso afeta a qualidade final. A China mudou principalmente para o aço inoxidável 304L para tanques de alimentos, o que é uma boa prática. Mas também vi tanques antigos com revestimentos epóxi que racharam com o tempo. Nesses casos, o risco de contaminação por gás aumenta significativamente.

Outro ponto prático é encher e esvaziar tanques. Velocidade, queda de pressão. O enchimento rápido pode transportar gotas de umidade ou partículas de óleo do compressor se houver um ponto fraco em algum lugar da linha. Certa vez, estávamos atendendo a uma reclamação de uma cervejaria: foram encontrados vestígios de névoa de óleo no gás. O problema acabou não sendo na instalação, mas sim no compressor de pistão na descarga para o tanque, cuja vedação estava desgastada. Foi instalado por moradores locais para economizar dinheiro e não foi projetado para operação contínua com gás alimentar.

Armazenar a fase líquida sob pressão é sempre um equilíbrio entre temperatura e pressão. Nas províncias do sul da China, este é um desafio especial no verão. Se a temperatura no tanque subir acima da temperatura crítica, a válvula de segurança irá desarmar e você perderá o produto e criará um risco. Portanto, as instalações modernas estão cada vez mais equipadas com sistemas de recirculação e refrigeração controlados automaticamente. Mas em muitas fábricas antigas isso é feito manualmente, o que, claro, é um risco.

Mercado e tendências: para que lado sopra o vento

A procura de CO2 de qualidade alimentar na China está a crescer não só na indústria alimentar (refrigerantes, cerveja, embalagens), mas também em novos sectores, como o cultivo de plantas em estufas. Mas as estufas requerem gás com limites ainda mais rigorosos para o etileno e outras fitotoxinas. Este é o próximo nível de limpeza. Nem todos os fabricantes estão dispostos a investir nisso, pois os equipamentos estão cada vez mais caros.

Uma tendência interessante são as mini-instalações. Não complexos gigantes em gigantes químicos, mas módulos relativamente pequenos em destilarias ou estações de biogás. Sua vantagem é a localização e menores custos logísticos. Mas a desvantagem é que é mais difícil manter uma qualidade estável devido às flutuações no volume e na composição das matérias-primas. Empresas comoTecnologia Chengdu Yizhieles estão oferecendo ativamente soluções para essas fontes descentralizadas. Seu nicho é projetar para uma base de matéria-prima específica, às vezes imperfeita.

Outro motivador é o meio ambiente. Capturar CO2 das emissões industriais não envolve apenas a produção de um produto, mas também créditos de carbono. Isto se torna um incentivo financeiro para as empresas chinesas. Mas para que o gás proveniente de tal fonte se torne de qualidade alimentar, os custos de purificação são uma ordem de grandeza mais elevados. Até agora, a maior parte do CO2 capturado é utilizada para necessidades técnicas. Mas a tecnologia está a avançar e talvez dentro de alguns anos veremos avanços nos sistemas de purificação catalítica que tornarão o processo rentável.

Experiência pessoal e conclusões

Trabalhando com vários fornecedores chineses e visitando fábricas, cheguei à conclusão de que a divisão não se baseia no princípio “caro-barato”, mas sim no princípio da atitude em relação às matérias-primas. Os melhores resultados vêm de quem começa com uma análise minuciosa e não tem medo de dizer ao cliente: “Esse esquema padrão não vai funcionar com a sua matéria-prima, você precisa disso e daquilo?” Empresas como o já mencionado Yizhi Design Institute costumam seguir esse caminho.

As falhas geralmente acontecem quando tentam copiar um projeto de sucesso um a um, mas usando matérias-primas diferentes. Tive experiência na montagem de uma instalação na província de Henan, que foi copiada de uma instalação em Sichuan. Mas a matéria-prima era diferente – mais úmida e com perfil diferente de hidrocarbonetos leves. Como resultado, a coluna de destilação funcionou de forma ineficaz e o ponto de orvalho não foi mantido. Tive que refazer as placas e ajustar a temperatura novamente, perdendo tempo e dinheiro.

Então, para responder à pergunta do título: sim, existemtecnologia de CO2 alimentar, mas não são universais. Sua força está na adaptabilidade. E o futuro, parece-me, reside em sistemas flexíveis e modulares com análises inteligentes de matérias-primas na entrada e controlo rigoroso na saída. E aqueles que continuam a vender “soluções em caixa”? para qualquer gás, mais cedo ou mais tarde eles enfrentarão reclamações. Não há pequenas coisas neste negócio – cada pequena coisa importa.