Úsáideann grúdlanna ceardaíochta CO2 i líon iontach feidhmeanna sa phróiseas grúdaireachta, pacáistithe agus freastail: beoir nó táirge a bhogadh ó umar go umar, táirge a charbónú, ocsaigin a íonú roimh phacáistiú, beoir a phacáistiú sa phróiseas, umair brit a réamh-shruthlú tar éis glanadh agus sláintíochta, beoir dréachta a bhuidéalú i mbialann nó i mbeár. Níl anseo ach tús áite.
“Úsáidimid CO2 ar fud na grúdlainne agus an bheáir,” a deir Max McKenna, bainisteoir sinsearach margaíochta ag Dorchester Brewing Co. atá lonnaithe i mBostún. Ag freastal beorach – ag gach céim den phróiseas.”
Cosúil le go leor grúdlanna ceardaíochta, tá Dorchester Brewing ag tabhairt aghaidh ar ghanntanas CO2 den chaighdeán tráchtála atá de dhíth air le feidhmiú (léigh faoi na cúiseanna go léir leis an nganntanas seo anseo).
“Mar gheall ar ár gconarthaí, níor ardaigh ár soláthraithe CO2 reatha a bpraghsanna in ainneoin méaduithe praghais i gcodanna eile den mhargadh,” a dúirt McKenna. “Go dtí seo, is ar dháileadh teoranta is mó a bhí an tionchar.”
Chun cúiteamh a dhéanamh as an easpa CO2, úsáideann Dorchester Brewing nítrigin in ionad CO2 i gcásanna áirithe.
“Bhíomar in ann go leor oibríochtaí a aistriú go nítrigin,” ar lean McKenna. “Ba iad cuid de na cinn ba thábhachtaí ná na cannaí a ghlanadh agus an gás a chlúdach le linn an phróisis cannaithe agus séalaithe. Is é seo an breis is mó dúinn go mór mar go n-éilíonn na próisis seo go leor CO2. Ar feadh i bhfad bhí gléasra nítrithe speisialta againn. Úsáidimid gineadóir nítrithe speisialta chun an nítrigin go léir a tháirgeadh don bheár - le haghaidh líne nítrithe tiomnaithe agus ár meascán beorach.”
Is é N2 an gás támh is eacnamaíche le táirgeadh agus is féidir é a úsáid in íoslaigh grúdlanna ceardaíochta, i siopaí buidéal agus i mbeáir. Tá N2 níos saoire ná CO2 le haghaidh deochanna agus is minic a bhíonn sé níos mó ar fáil, ag brath ar infhaighteacht i do cheantar.
Is féidir N2 a cheannach mar ghás i sorcóirí ardbhrú nó mar leacht in umair stórála Dewar nó móra. Is féidir nítrigin a tháirgeadh ar an láthair freisin ag baint úsáide as gineadóir nítrigine. Oibríonn gineadóirí nítrigine trí mhóilíní ocsaigine a bhaint as an aer.
Is é nítrigin an dúil is flúirseach (78%) in atmaisféar an Domhain, is ocsaigin agus riangáis an chuid eile. Fágann sé sin go bhfuil sé níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol freisin mar go n-astaíonn níos lú CO2.
I ngrúdaireacht agus i bpacáistiú, is féidir N2 a úsáid chun ocsaigin a choinneáil amach as an mbeoir. Nuair a úsáidtear i gceart é (meascann formhór na ndaoine CO2 le N2 agus iad ag obair le beoir charbónáitithe) is féidir N2 a úsáid chun umair a ghlanadh, beoir a aistriú ó umar go umar, bairillí a bhrú roimh stóráil, agus aerú faoi chaipíní á dhéanamh. Comhábhar le haghaidh blas agus mothú sa bhéal. I mbeáir, úsáidtear níotráit i línte uisce sconna le haghaidh níotráite chomh maith le feidhmeanna ardbhrú/fadachair ina measctar nítrigin le céatadán áirithe de CO2 chun cosc a chur ar an mbeoir cúrú ar sconna. Is féidir N2 a úsáid fiú mar ghás fiuchta le haghaidh díghásáil uisce má tá sé seo mar chuid de do phróiseas.
Anois, mar a luadh inár n-alt roimhe seo ar easnamh CO2, ní ionad cruinn é nítrigin ar CO2 i ngach feidhmchlár grúdaireachta. Iompraíonn na gáis seo ar bhealach difriúil. Tá meáchain mhóilíneacha agus dlúis éagsúla acu.
Mar shampla, tá CO2 níos intuaslagtha i leachtanna ná N2. Sin é an fáth a dtugann nítrigin boilgeoga níos lú agus mothú difriúil sa bheoir. Sin é an fáth a n-úsáideann grúdairí braoiníní nítrigine leachta in ionad nítrigine gásach chun beoir a níotráitiú. Cuireann dé-ocsaíd charbóin leid searbhas nó géire leis nach gcuireann nítrigin leis, rud a d'fhéadfadh próifíl an bhlas a athrú, a deir daoine. Ní réiteoidh aistriú go nítrigin gach fadhb dé-ocsaíd charbóin.
“Tá acmhainneacht ann,” a deir Chuck Skepek, stiúrthóir ar chláir ghrúdaireachta theicniúla ag Institiúid na nGrúdlann, “ach ní leigheas uile-íoc ná réiteach tapa é nítrigin. Bíonn CO2 agus nítrigin ag iompar go difriúil. Gheobhaidh tú níos mó nítrigine measctha leis an aer san umar ná mar a gheofá dá ndéanfá an CO2 a phurgáil. Mar sin beidh níos mó nítrigine ag teastáil. Cloisim é seo arís agus arís eile.”
"Bhí grúdaire amháin a bhfuil aithne agam air an-chliste agus thosaigh sé ag cur nítrigin in ionad dé-ocsaíd charbóin, agus bhí i bhfad níos mó ocsaigine ina mbeoir, mar sin úsáideann siad meascán de nítrigin agus dé-ocsaíd charbóin anois, le beagán níos mó ádh. Ní hamháin, "Hé, táimid chun tosú ag úsáid nítrigin chun ár gcuid fadhbanna go léir a réiteach. Is deas go leor níos mó a fheiceáil faoi seo sa litríocht, táimid ag tosú ag feiceáil níos mó daoine ag déanamh taighde i ndáiríre, agus, tá a fhios agat, chun teacht suas le dea-chleachtais don athsholáthar seo."
Beidh seachadadh na ngás seo difriúil mar go bhfuil dlúis dhifriúla acu agus d’fhéadfadh roinnt athruithe innealtóireachta nó stórála a bheith mar thoradh orthu. Éist le Jason Perkins, máistir-ghrúdaire ag Allagash Brewing Co., ag plé uasghrádú a líne buidéalaithe agus a ilchodach gáis chun CO2 a úsáid le haghaidh líonadh babhla faoi bhrú agus N2 le haghaidh séalaithe agus briseora boilgeog. Féadfaidh stóráil a bheith éagsúil.
“Tá roinnt difríochtaí ann cinnte, go páirteach mar gheall ar an gcaoi a bhfaighimid nítrigin,” a dúirt McKenna. “Faighimid nítrigin leachtach íon i ndewaranna, mar sin tá a stóráil an-difriúil ónár n-umair CO2: tá siad níos lú, ar rollóirí agus stóráilte i reoiteoir. Táimid tar éis é a thabhairt go dtí an chéad leibhéal eile. dé-ocsaíd charbóin go nítrigin, ach arís, táimid an-chúramach faoi conas an t-aistriú a dhéanamh go héifeachtúil agus go freagrach chun a chinntiú go bhfuil an beoir ag a leibhéal is airde i ngach céim den bhealach. Go príomha, i gcásanna áirithe ba athsholáthar breiseán agus súgartha an-simplí a bhí ann, agus i gcásanna eile bhí feabhsuithe suntasacha ag teastáil in ábhair, bonneagar, déantúsaíocht, srl.”
De réir an ailt den scoth seo ó The Titus Co. (soláthraí comhbhrúiteoirí aeir, triomadóirí aeir, agus seirbhísí comhbhrúiteoirí aeir lasmuigh de Pennsylvania), oibríonn gineadóirí nítrigine ar cheann de dhá bhealach:
Adsú luascach brú: Oibríonn adsú luascach brú (PSA) ag baint úsáide as criathra móilíneacha carbóin chun móilíní a dheighilt. Tá póir sa chriathar atá chomh mór leis na móilíní ocsaigine, ag gaisteáil na móilíní sin agus iad ag dul tríd agus ag ligean do na móilíní nítrigine níos mó dul tríd. Scaoileann an gineadóir ocsaigin ansin trí sheomra eile. Is é toradh an phróisis seo gur féidir le híonacht nítrigine 99.999% a bhaint amach.
Giniúint nítrigine trí membrane. Oibríonn giniúint nítrigine trí membrane trí mhóilíní a dheighilt ag baint úsáide as snáithíní polaiméire. Tá na snáithíní seo log, le póir dromchla atá beag go leor chun ligean d'ocsaigin dul tríd, ach róbheag do mhóilíní nítrigine ocsaigin a bhaint as an sruth gáis. Is féidir le gineadóirí a úsáideann an modh seo nítrigin a tháirgeadh suas le 99.5% íon.
Bhuel, táirgeann an gineadóir nítrigine PSA nítrigin thar a bheith íon i méideanna móra agus ag rátaí sreafa arda, an fhoirm nítrigine is íona a theastaíonn ó go leor grúdlanna. Ciallaíonn ultraíon 99.9995% go 99%. Tá gineadóirí nítrigine membrane oiriúnach do ghrúdlanna beaga a bhfuil rogha eile ísealtoirte, ísealsreafa ag teastáil uathu áit a bhfuil íonacht 99% go 99.9% inghlactha.
Ag baint úsáide as an teicneolaíocht is déanaí, is comhbhrúiteoir aeir tionsclaíoch dlúth é gineadóir nítrigine Atlas Copco le scairt speisialta a scarann an nítrigin ón sruth aeir chomhbhrúite. Is spriocghrúpa mór iad grúdlanna ceardaíochta d’Atlas Copo. De réir pháipéar bán Atlas Copco, íocann grúdlanna idir $0.10 agus $0.15 in aghaidh an troigh chiúbach de ghnáth chun nítrigin a tháirgeadh ar an láthair. Conas a dhéanann sé seo comparáid le do chostais CO2?
“Cuirimid sé phacáiste caighdeánacha ar fáil a chlúdaíonn 80% de na grúdlanna uile – ó chúpla míle go dtí na céadta mílte bairille in aghaidh na bliana,” a deir Peter Askini, bainisteoir forbartha gnó do gháis thionsclaíocha ag Atlas Copco. “Is féidir le grúdlann cumas a gineadóirí nítrigine a mhéadú chun fás a chumasú agus éifeachtúlacht á coinneáil ag an am céanna. Ina theannta sin, ceadaíonn an dearadh modúlach dara gineadóir a chur leis má leathnaíonn oibríochtaí na grúdlainne go suntasach.”
“Níl sé i gceist le nítrigin a úsáid chun CO2 a athsholáthar go hiomlán,” a mhíníonn Asquini, “ach ceapaimid gur féidir le déantóirí fíona a dtomhaltas a laghdú faoi thart ar 70%. Is í an inbhuanaitheacht an príomhfhórsa tiomána. Tá sé an-éasca d’aon déantóir fíona nítrigin a tháirgeadh leo féin. Ná húsáid níos mó gás ceaptha teasa.” atá níos fearr don chomhshaol Íocfaidh sé as ón gcéad mhí, rud a mbeidh tionchar díreach aige ar an mbunlíne, mura dtaispeánann sé sula gceannaíonn tú é. Seo ár rialacha simplí. Tá an t-éileamh ar CO2 ag ardú go mór chun táirgí den sórt sin a tháirgeadh, cosúil le hoighear tirim, a úsáideann méideanna móra CO2 agus atá riachtanach chun vacsaíní a iompar. Tá grúdlanna sna Stáit Aontaithe ag léiriú imní faoin leibhéal soláthair agus ag smaoineamh an féidir leo an leibhéal praghsanna a choinneáil comhsheasmhach le riachtanais na grúdlainne.”
Mar a luadh cheana, beidh íonacht nítrigine ina hábhar imní mhór do ghrúdairí ceardaíochta. Díreach cosúil le CO2, idirghníomhóidh nítrigin leis an mbeoir nó leis an mbruit agus iompróidh sé eisíontais leis. Sin é an fáth a bhfógrófar go leor gineadóirí nítrigine bia agus dí mar aonaid saor ó ola (foghlaim faoi na buntáistí glantachta a bhaineann le comhbhrúiteoirí saor ó ola san abairt dheireanach sa bharra taoibh thíos).
“Nuair a fhaighimid CO2, déanaimid seiceáil ar a cháilíocht agus ar a thruailliú, rud atá ina chuid an-tábhachtach eile de bheith ag obair le soláthraí maith,” a dúirt McKenna. “Tá nítrigin beagán difriúil, agus is é sin an fáth a gceannaímid nítrigin leachtach íon fós. Rud eile atá á bhreithniú againn ná gineadóir nítrigine inmheánach a aimsiú agus a phraghsáil – arís, le fócas ar an nítrigin a tháirgeann sé le hÍonacht chun glacadh ocsaigine a theorannú. Feicimid é seo mar infheistíocht fhéideartha, mar sin is iad na próisis amháin sa ghrúdlann atá ag brath go hiomlán ar CO2 ná carbónú beorach agus cothabháil uisce sconna.
"Ach rud amháin atá fíorthábhachtach le coinneáil i gcuimhne - arís, rud a bhfuil cuma air go bhfuil sé deacair neamhaird a dhéanamh air ach atá ríthábhachtach chun cáilíocht beorach a choinneáil - ná go gcaithfidh aon ghineadóir nítrigine nítrigin a tháirgeadh go dtí an dara deachúil [i.e. íonacht 99.99%] chun glacadh ocsaigine agus an riosca ocsaídiúcháin a theorannú. Éilíonn an leibhéal cruinnis agus íonachta seo níos mó costais gineadóra nítrigine, ach cinntíonn sé cáilíocht an nítrigine agus dá bhrí sin cáilíocht na beorach."
Éilíonn grúdairí go leor sonraí agus rialaithe cáilíochta agus nítrigin á úsáid acu. Mar shampla, má úsáideann grúdaire N2 chun beoir a bhogadh idir umair, ní mór cobhsaíocht an CO2 san umar agus san umar nó sa bhuidéal a mhonatóiriú i rith an phróisis. I gcásanna áirithe, ní fhéadfadh N2 íon oibriú i gceart (mar shampla, agus coimeádáin á líonadh) toisc go mbainfidh N2 íon CO2 as an tuaslagán. Mar thoradh air sin, úsáidfidh roinnt grúdairí meascán 50/50 de CO2 agus N2 chun an babhla a líonadh, agus seachnóidh daoine eile é go hiomlán.
Leid N2 Pro: Labhraimis faoi chothabháil. Tá gineadóirí nítrigine chomh gar agus is féidir le “socraigh é agus déan dearmad air”, ach bíonn gá le hathsholáthar leathrialta ar roinnt tomhaltán, amhail scagairí. De ghnáth, bíonn an tseirbhís seo ag teastáil thart ar gach 4000 uair an chloig. Tabharfaidh an fhoireann chéanna a thugann aire do do chomhbhrúiteoir aeir aire do do ghineadóir freisin. Tagann rialtóir simplí cosúil le d’iPhone leis an gcuid is mó de na gineadóirí agus cuireann siad cumais mhonatóireachta iargúlta iomlána ar fáil.
Tá glanadh umair difriúil ó ghlanadh nítrigine ar roinnt cúiseanna. Meascán N2 go maith le haer, mar sin ní idirghníomhaíonn sé le O2 mar a dhéanann CO2. Tá N2 níos éadroime ná aer freisin, mar sin líonann sé an umar ó bharr go bun, agus líonann CO2 é ó bhun go barr. Tógann sé níos mó N2 ná CO2 chun umar stórála a ghlanadh agus is minic a bhíonn níos mó pléasctha lámhaigh ag teastáil. An bhfuil tú fós ag sábháil airgid?
Éiríonn saincheisteanna sábháilteachta nua leis an ngás tionsclaíoch nua freisin. Ba cheart do ghrúdlann braiteoirí O2 a shuiteáil ionas gur féidir le fostaithe cáilíocht an aeir faoi dhíon a shamhlú - díreach mar a bhíonn dewar N2 stóráilte i gcuisneoirí na laethanta seo.
Ach is féidir le brabúsacht níos mó a bhaint amach ná gléasraí aisghabhála CO2. Sa seimineár gréasáin seo, deir Dion Quinn ó Foth Production Solutions (gnólacht innealtóireachta) go gcosnaíonn táirgeadh N2 idir $8 agus $20 in aghaidh an tonna, agus go gcosnaíonn gabháil CO2 le gléasra aisghabhála idir $50 agus $200 in aghaidh an tonna.
I measc na mbuntáistí a bhaineann le gineadóirí nítrigine tá deireadh a chur le spleáchas ar chonarthaí agus ar sholáthairtí CO2 agus nítrigine, nó ar a laghad laghdú a dhéanamh orthu. Sábhálann sé seo spás stórála mar is féidir le grúdlanna an oiread agus is gá dóibh a tháirgeadh agus a stóráil, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le buidéil nítrigine a stóráil agus a iompar. Mar atá le CO2, íocann an custaiméir as loingseoireacht agus láimhseáil nítrigine. Le gineadóirí nítrigine, ní fadhb í seo a thuilleadh.
Is minic a bhíonn sé éasca gineadóirí nítrigine a chomhtháthú i dtimpeallacht grúdlainne. Is féidir gineadóirí nítrigine níos lú a shuiteáil ar bhalla ionas nach nglacann siad spás urláir agus go n-oibríonn siad go ciúin. Déileálann na málaí seo go maith le teochtaí comhthimpeallacha athraitheacha agus tá siad an-frithsheasmhach in aghaidh luaineachtaí teochta. Is féidir iad a shuiteáil lasmuigh, ach ní mholtar iad le haghaidh aeráidí ard agus íseal foircneacha.
Tá go leor monaróirí gineadóirí nítrigine ann, lena n-áirítear Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb agus Holtec Gas Systems. D’fhéadfadh gineadóir beag nítrigine thart ar $800 in aghaidh na míosa a chosnú faoi chlár léasa cúig bliana, a dúirt Asquini.
“Ag deireadh an lae, más rud é go bhfuil nítrigin ceart duit, tá réimse soláthraithe agus teicneolaíochtaí agat le roghnú astu,” a dúirt Asquini. “Faigh amach cé acu ceann is ceart duit agus déan cinnte go bhfuil tuiscint mhaith agat ar chostas iomlán úinéireachta [total cost of ownership] agus déan comparáid idir costais chumhachta agus chothabhála idir gléasanna. Is minic a gheobhaidh tú amach nach bhfuil an ceann is saoire ceart do do phost.”
Úsáideann córais gineadóra nítrigine comhbhrúiteoir aeir, agus tá ceann ag formhór na ngrúdlanna ceardaíochta cheana féin, rud atá áisiúil.
Cad iad na comhbhrúiteoirí aeir a úsáidtear i ngrúdlanna ceardaíochta? Brúnn sé sreabhán trí phíobáin agus umair. Fuinneamh le haghaidh iompair agus rialaithe aeir. Aerú braoiníní, giosta nó uisce. Comhla rialaithe. Glanann sé gás chun láib a bhrú amach as umair le linn glantacháin agus chun cabhrú le glanadh poill.
Éilíonn go leor feidhmeanna grúdlainne úsáid speisialta comhbhrúiteoirí aeir 100% saor ó ola. Má thagann an ola i dteagmháil leis an mbeoir, maraíonn sé an giosta agus leacaíonn sé an cúr, rud a mhilleann an deoch agus a fhágann go bhfuil an bheoir dona.
Is riosca slándála é freisin. Ós rud é go bhfuil an tionscal bia agus dí an-íogair, tá caighdeáin dhiana cáilíochta agus íonachta i bhfeidhm, agus is ceart go mbeadh. Sampla: Tá comhbhrúiteoirí aeir saor ó ola sraith Sullair SRL ó 10 go 15 hp (ó 7.5 go 11 kW) an-oiriúnach do ghrúdlanna ceardaíochta. Baintear taitneamh as ciúnas na gcineálacha meaisíní seo ag grúdlanna. Cuireann an tsraith SRL leibhéil ísle torainn ar fáil síos go dtí 48dBA, rud a fhágann go bhfuil an comhbhrúiteoir oiriúnach le húsáid faoi dhíon gan seomra fuaimdhíonach ar leith.
Nuair a bhíonn aer glan ríthábhachtach, amhail i ngrúdlanna agus i ngrúdlanna ceardaíochta, tá aer saor ó ola riachtanach. Is féidir le cáithníní ola in aer comhbhrúite próisis agus táirgeadh iartheachtach a thruailliú. Ós rud é go dtáirgeann go leor grúdlanna na mílte bairille nó roinnt cásanna beorach in aghaidh na bliana, ní féidir le duine ar bith an riosca sin a ghlacadh. Tá comhbhrúiteoirí saor ó ola oiriúnach go háirithe d'fheidhmchláir ina bhfuil an t-aer i dteagmháil dhíreach leis an ábhar beatha. Fiú in fheidhmchláir nach bhfuil aon teagmháil dhíreach idir comhábhair agus aer, amhail i línte pacáistithe, cuidíonn comhbhrúiteoir saor ó ola leis an táirge deiridh a choinneáil glan ar mhaithe le suaimhneas intinne.
Am an phoist: 06 Eanáir 2023