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Consumo de Energia na Indústria de Alimentos

Em 2021, a Indústria de Alimentos esteve entre os 4 setores industriais que mais consomem energia no Brasil. Segundo o PNE 2050: Até 2050, o setor de alimentos e bebidas terá um  grande potencial  de aplicação da eficiência energética. A partir desta informação, é clara a importância de falarmos sobre o consumo de energia na Indústria de Alimentos. Para compreender melhor do que se trata a  Gestão Energética na Indústria de Alimentos,  primeiro é preciso entender como funciona o consumo e os principais gastos energéticos envolvidos no processo da  produção alimentícia.

Como funciona o processo de produção no setor alimentício?

Primeiramente, não é possível “generalizar” o processo de produção alimentícia  no mercado industrial,  tendo em vista que hoje existem mais de 850 tipos de produtos, em um universo de 42 mil plantas industriais no Brasil). Seja um produtor de biscoito, molho de tomate ou até mesmo pão de queijo, a produção de cada um destes produtos  terá  diversos processos, características e prioridades bem diferentes.

Temos a formação de várias cadeias produtivas e produtos de cada segmento, os quais alguns se destacam por sua importância econômica, ou pelo elevado consumo de energia, como os segmentos de derivados de carnes, de leite, de bebidas, etc. Estes segmentos são compostos por vários produtos finais e diferentes processos industriais, subdivididos em operações, como as relacionadas a seguir: 

Aquecimento direto

  • Operação de assar; tostar; aquecimento em atmosfera controlada; 
  • Secagem; 
  • Esterilização. 

Calor de processo 

  • Branqueamento (imersão em vapor ou em água fervendo para ajudar a preservação ou descascamento); 
  • Cozimento; 
  • Destilação (evaporação de uma mistura e posterior condensação para a purificação ou a extração, principalmente conduzida por vapor);

Evaporação (uso do calor para retirar água de uma solução)

  • Fritura; 
  • Pasteurização (aquecimento controlado para atingir uma temperatura mínima por um tempo especificado); 
  • Fermentação (aquecimento brando por períodos longos com fermento);
  • Aquecimento; 
  • Esterilização; 
  • Limpeza (lavagem a quente de máquinas e instalações, frequentemente com água em pressão elevada). 

Refrigeração 

  • Resfriamento e congelamento – na maior parte por compressão mecânica de vapor em instalações frigoríficas; 
  • Resfriamento (sem refrigeração direta) – usando convecção forçada de ar ou de água; 
  • Armazenamento com refrigeração e congelamento; 
  • Condicionamento de ar. 

Força motriz 

  • Extrusão (pressurização mecânica de um produto através de bocais); 
  • Moagem, trituração ou pulverização; 
  • Mistura; 
  • Separação – pré-concentração de líquidos utilizando peneiramento, filtração, ultrafiltração, ou membranas; 

Iluminação 

  • Iluminação das instalações prediais e plantas industriais – aquecimento ou calefação, iluminação

Como estamos focados no consumo de energia ELÉTRICA, os principais processos consumidores são: os de refrigeração, congelamento e condicionamento de ar (geralmente relacionado ao segmento de produção de carne e conservas de pescada). E os de Força motriz, como por exemplo, processos de extrusão, moagem, trituração ou pulverização (derivados da produção de  trigo e leite).são:

De forma mais prática, aqui vai um bom exemplo: o processo de macarrão instantâneo produzido pela A M. Dias Branco, que uma das maiores indústrias no setor alimentício do país (temos um case bem legal sobre o projeto!). Confira logo abaixo:

Produção de Macarrão Instantâneo

Como é o Consumo de Energia na Indústria de Alimentos

Na imagem acima, notamos que o processo de produção do macarrão instantâneo vai do passo 1 ao 11, entendendo isso, iremos usar para facilitar o entendimento ao consumo de energia,  analisando cada uma das máquinas envolvidas no processo!

Uma das principais operações que aparece constantemente na produção alimentícia, no caso do macarrão é desde o número 1 ao 5, é a utilização da força motriz (cada etapa tendo uma carga X de consumo por exemplo), que é um dos principais pontos do consumo de energia de um processo, sendo etapas que envolvem tanto movimentações do alimento pelo ciclo todo (no caso da massa), até outros como moagem, trituração, etc. 

As etapas de 6 a 8 envolvem a utilização da evaporação (uso do calor para retirar água de uma solução), onde é feito o aquecimento, pasteurização, cozimento e fritura. Nestas etapas estamos falando principalmente de energia térmica, que utiliza o calor como principal fonte de energia (essa etapa possui uma carga Y para diferenciar da carga elétrica).

Para finalizar o processo, na etapa 9 é feita a refrigeração, que envolve diversos processos de, resfriamento e armazenamento (em setores de carne são muito utilizados). Como falamos, refrigeração é um dos principais processos consumidores de energia elétrica junto a força motriz, então também consideramos uma carga X de energia.

Observando a produção de forma geral, percebe-se a utilização da energia elétrica nas etapas (nossa carga X), apenas com a ressalva na  etapa de evaporação, que representa uma pequena parcela. Então, imagina essas etapas se repetido de 10x ou 20x em diversas indústrias ao mesmo tempo?! A escala industrial encontra diversas dificuldades para fazer tanto a gestão do consumo de energia , como a visualização e resolução de problemas de forma rápida e eficaz.

Agora, dando exemplos do processo de outros alimentos: o setor de de bebidas e carne precisam prestar atenção principalmente no consumo em relação à etapa de refrigeração, onde há um maior consumo de energia elétrica. Derivados do trigo (como o macarrão instantâneo, por exemplo) ou até mesmo a soja, possui a força motriz como principal consumidor de energia. Ao descobrir qual etapa da produção do alimento da sua indústria gera o maior consumo, é possível começar a buscar ações práticas que podem gerar grande economia durante a gestão energética.

Benefícios de fazer uma Gestão de Energia

O setor de Alimentos e Bebidas possibilita diversas ações e benefícios ao alinhar-se com um projeto de gestão energética. Tendo em vista que cada cadeia produtiva é totalmente “única”,  na maioria das vezes uma simples análise manual e padrão no gasto de energia não será o suficiente para identificar diversas oportunidades de melhorias em relação a eficiência e os gastos de sua fatura.

A realização da Gestão de Energia trará uma estrutura que consequentemente resulta em benefícios como: Aumento do Nível de Organização e Tecnologia, Resolução de Problemas de forma Rápida e Redução de Custos.

Para alcançar tais resultados, existem certos métodos para fazer a gestão de energia da forma ideal e personalizada para sua empresa (a própria CUBi possui clientes do ramo de alimentos!) e ferramentas que podem ser utilizadas para medir as variáveis, encontrar oportunidades, atuar em problemas e acompanhar resultados. Nesse caso, temos um artigo onde falamos sobre Gestão de Energia para Indústrias de Alimentos, para te inteirar 100% do assunto!

Ficou na dúvida de algo ou acha que se encaixa na situação do artigo? Fique à vontade para entrar em contato com anossa equipe, e encontraremos a melhor forma de  melhorar a sua eficiência energética! Peça uma demonstração das análises e insights que podem ser utilizados na   sua produção!

Fabiano Fabricio

Analista de Marketing da CUBi Energia Graduando de Design no Instituto Mauá de Tecnologia.

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