Diseño de un sistema integral para el manejo del CO2 en la industria cervecera artesanal
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Date
2025-10-15
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
This research focused on the design, simulation, and optimization of a system for the recovery and storage of carbon dioxide (CO₂) generated during fermentation in microbreweries, with the purpose of reusing it in the carbonation process. Using Aspen Plus software, a system based on chemical absorption with methyldiethanolamine (MDEA) was modeled, achieving a capture efficiency of 99.2% and a purity of 99.9% in the recovered CO₂. Optimal operating conditions including temperature, pressure, and flow rate were evaluated, and key stages such as absorption, solvent regeneration, impurity separation, and flow control were analyzed. The study allowed for a comparison between the volume of CO₂ captured and the actual carbonation needs per production batch, demonstrating the technical feasibility of the system to significantly reduce reliance on external sources. Additionally, international quality standards for food-grade use were identified. The results represent a valuable contribution toward sustainability in the brewing industry, enabling more efficient use of fermentation byproducts and a potential reduction in carbon footprint. This work lays the foundation for future pilot-scale implementations and opens new possibilities for integrating circular economy technologies in small and medium-sized breweries.
Description
Esta investigación se centró en el diseño, simulación y optimización de un sistema para la recuperación y almacenamiento de dióxido de carbono (CO₂) generado durante la fermentación en microcervecerías, con el fin de reutilizarlo en el proceso de carbonatación. Mediante el uso del software Aspen Plus, se modeló un sistema basado en absorción química con metildietanolamina (MDEA), logrando una eficiencia de captura del 99.2 % y una pureza del 99.9% en el CO₂ recuperado. Se evaluaron las condiciones operativas óptimas, incluyendo temperatura, presión y caudal, y se analizaron las etapas clave de absorción, regeneración del solvente, separación de impurezas y control de flujo. El estudio permitió comparar el volumen de CO₂ capturado con las necesidades reales de carbonatación por lote de producción, demostrando la viabilidad técnica del sistema para reducir significativamente la dependencia de fuentes externas. Además, se identificaron los estándares internacionales de calidad para uso alimentario. Los resultados obtenidos representan un aporte valioso hacia la sostenibilidad en la industria cervecera, permitiendo un uso más eficiente de los subproductos de la fermentación y una reducción potencial en la huella de carbono. Este trabajo sienta las bases para futuras implementaciones a escala piloto y abre nuevas posibilidades para integrar tecnologías de economía circular en pequeñas y medianas cervecerías.
Keywords
Recuperación de CO2, Simulación en Aspen Plus, Microcervecería, Carbonatación, Eficiencia
Citation
Parra Lara, L. A. (2025). Diseño de un sistema integral para el manejo del CO2 en la industria cervecera artesanal. Universidad Santiago de Cali.