Reducción de los costes de energía y prolongación de la vida útil de las bombas de vacío en el envasado de alimentos

Cuando una familia pone un corte de ternera de primera calidad en la mesa de la cena, o un restaurante sirve un filete perfectamente envejecido, pocos se detienen a pensar en cómo esa carne se mantiene fresca, segura y llena de sabor hasta que llega a sus platos. Lo que garantiza esta calidad es una tecnología que conserva la frescura desde el principio: el envasado al vacío.

Este proceso cobra vida en Kepak McIntosh Donald, a las afueras de Aberdeen, uno de los mayores procesadores de carne roja de Escocia. Dentro de la planta, varias líneas de envasado al vacío trabajan incansablemente para garantizar que la carne fresca se envase, conserve y esté lista para su distribución de forma segura. En el centro de esta operación a gran escala se encuentra un elemento crucial: un suministro de vacío fiable y eficiente.

Hacer que el envasado de alimentos sea más eficiente

Para optimizar el rendimiento y reducir el consumo energético, Kepak confió en Busch Vacuum Solutions, un socio con el que llevan trabajando unos 15 años. Juntos, implementaron ECOTORQUE, la tecnología de variador de frecuencia (VSD) de Busch, que reequiparon en las bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite R5 existentes de las instalaciones. Los resultados hablan por sí mismos: al adaptar el caudal a los requisitos reales de vacío del proceso, ECOTORQUE redujo enormemente el consumo de energía. Esto no solo redujo los costes de funcionamiento, sino que también supuso un paso importante hacia los ambiciosos objetivos de sostenibilidad y reducción de carbono de Kepak.

Pero los beneficios no terminan ahí: con un funcionamiento eficiente de la bomba de vacío y una reducción de la tensión en el equipo, Kepak puede esperar unos requisitos de mantenimiento más bajos y una vida útil más larga para sus bombas de vacío, lo que garantiza una fiabilidad duradera.

Cómo funciona el envasado al vacío en Kepak

En el centro del proceso de envasado de Kepak se encuentran cuatro líneas principales de envasado al vacío. Cada línea confía en máquinas de envasado al vacío avanzadas de tipo cámara para eliminar el aire de los envases antes del sellado. En cada ciclo, las porciones de carne se colocan en bolsas de barrera y se cargan en la cámara. A continuación, la tapa de la máquina se cierra para el sellado de la cámara y una bomba de vacío de paletas rotativas lubricada con aceite R5 de Busch, junto con boosters de vacío, evacuan el aire hasta alcanzar el nivel de vacío necesario. Una vez conseguido, las barras de sellado cierran las bolsas para crear un sellado hermético. A continuación, la cámara vuelve a la presión atmosférica y los paquetes terminados se retiran para su posterior manipulación.

Al eliminar el oxígeno, el proceso prolonga la vida útil, evita el deterioro y la oxidación, y ayuda a preservar el color, la textura y el sabor que esperan los clientes. Cualquier tiempo de inactividad o rendimiento de vacío inconsistente afectaría directamente a los objetivos de producción y a la calidad del producto.

«Nuestras máquinas de envasado suelen funcionar de seis por la mañana a al menos cuatro por la tarde», explica Malcolm Baillie, director de ingeniería de Kepak. «El tiempo de actividad y la fiabilidad del suministro de vacío son absolutamente esenciales para mantener el producto en movimiento».

El desafío

Tradicionalmente, las bombas de vacío de Kepak funcionaban a una velocidad de fijación de 50 Hz, y funcionaban continuamente independientemente de la exigente demanda. Incluso cuando las cámaras de envasado estaban inactivas y no se necesitaba vacío, las bombas de vacío consumían la misma cantidad de energía. ECOTORQUE cambió esta dinámica e introdujo un control de velocidad inteligente. Al ajustar el caudal en tiempo real, el sistema se ralentizaba o pasaba al modo Eco durante las fases de inactividad. Esto no solo redujo el consumo de energía innecesario y las emisiones de CO₂, sino que también redujo el desgaste mecánico al evitar un funcionamiento constante a alta velocidad.

Lo que al principio parecía un ajuste modesto pronto se probó como una gran ganancia de eficiencia. Para las bombas que funcionan continuamente durante largos turnos de producción, optimizar los periodos de inactividad se tradujo rápidamente en un ahorro de costes significativo, una mayor eficiencia operativa y ganancias tangibles en sostenibilidad.

Identificación de la oportunidad

Durante una visita a la planta de Kepak, los expertos de Busch vieron una oportunidad para reducir significativamente el consumo de energía del sistema de vacío. En lugar de presentar un caso teórico, propusieron una demostración práctica: instalar ECOTORQUE en una de las máquinas de envasado de cámara para medir directamente el impacto. «Busch no nos llegó solo con una charla de ventas», señaló Malcolm Baillie. «Trajeron datos y un plan de prueba para medir el consumo real de energía antes y después, para que pudiéramos ver la diferencia por nosotros mismos».

La prueba implicaba la instalación de un registrador de alimentación eléctrica para la monitorización del consumo energético inicial durante una semana. Luego se instaló ECOTORQUE, lo que permitió a la bomba de vacío de paletas rotativas ajustar dinámicamente la velocidad en respuesta a la exigente demanda de vacío. Una segunda semana de mediciones proporcionó una clara comparación antes y después. «El equipo técnico de Busch permaneció in situ para ajustar con precisión los controles del VSD para que se sincronizaran perfectamente con el ciclo de la máquina», añadió Malcolm Baillie. «Esa asistencia práctica es lo que realmente nos aportó valor».

Resultados probados en eficiencia energética

Durante la producción activa, el ahorro de energía alcanzó alrededor del 26 %. El mayor impacto se produjo durante las pausas: gracias al modo Eco, el consumo de energía disminuyó en un asombroso 94 %, ya que la bomba ya no consumía alimentación eléctrica cuando no se necesitaba vacío. Antes de ECOTORQUE, el consumo medio de energía de la bomba de vacío durante la producción activa era de 16 kW. Después de la instalación de ECOTORQUE, disminuyó a tan solo 11,8 kW. A lo largo de la semana de prueba, esto se tradujo en un ahorro de aproximadamente 903 kWh, por valor de alrededor de 207 £*, lo que se traduce en un ahorro anual de alrededor de 10 350 £* para 1 máquina. «Las proyecciones proporcionadas por Busch ya eran atractivas», afirmó Malcolm Baillie. «Pero los resultados reales de las pruebas fueron aún mejores».

*Basado en un precio de energía de 23p por kWh y 50 semanas de producción al año.

Fiabilidad a largo plazo

Los beneficios van más allá del ahorro de energía. Al evitar el funcionamiento continuo a velocidad máxima, se redujo el desgaste mecánico de las paletas, los rodamientos y otros componentes. Las temperaturas del aceite más bajas ralentizaron la degradación del aceite, prolongaron los intervalos de servicio y redujeron los costes de mantenimiento. Juntos, estos factores ayudan a mejorar la fiabilidad general y aumentar el tiempo de actividad, ya que es menos probable que las bombas de vacío requieran un mantenimiento no planificado. Con ECOTORQUE instalado, Kepak puede mantener sus líneas de envasado funcionando de forma fluida y constante, lo cual reduce el riesgo de interrupciones en la producción y, al mismo tiempo, el coste total de propiedad. ECOTORQUE también ofrece flexibilidad para aumentar el caudal de la bomba hasta 60 Hz si es necesario. Esto significa que si la producción aumenta, la misma bomba puede ofrecer hasta un 20 % más de capacidad sin necesidad de invertir más en nuevos equipos.

Impulsar la sostenibilidad

Kepak opera con ambiciosos objetivos de sostenibilidad en todo el grupo, incluida la reducción de la huella de CO₂ y la mejora de la eficiencia energética. Iniciativas como la instalación de ECOTORQUE contribuyen directamente a lograr estos objetivos. «Trabajamos continuamente con nuestros equipos de sostenibilidad para reducir los residuos y mejorar la eficiencia», explica Malcolm Baillie. «Este proyecto no solo ahorra energía, sino que también reduce nuestro impacto de carbono por paquete».

Tras la exitosa prueba, Kepak ha implementado ECOTORQUE en otras bombas adecuadas in situ y planea ampliar la solución a otras ubicaciones de Kepak, lo que ha permitido multiplicar los beneficios en todo el grupo.

Implementación fluida y asistencia experta

Para Kepak, la transición fue fluida. Busch suministró el VSD, gestionó la instalación y la puesta en marcha, capturó y analizó los datos y produjo un informe de rendimiento detallado. Sus expertos técnicos también permanecieron en las instalaciones para ajustar el sistema en una condición de producción real. Para Kepak, ECOTORQUE ha probado ser mucho más que un simple dispositivo de ahorro energético. Generó ahorros de costes cuantificables, contribuyó tanto a los objetivos de mantenimiento como de sostenibilidad, y mostró el impacto de la optimización basada en datos. Al reducir el desgaste mecánico, también ha mejorado la fiabilidad. La reducción del tiempo de inactividad y la capacidad de aumentar la capacidad de la bomba pueden contribuir directamente a una mayor productividad general.