Guida all’efficienza energetica nelle aziende vinicole

Secondo i dati riportati da Tesla (Trasfering Energy Save Laid to Agroindustry, un’organizzazione che opera a livello europeo per la riduzione dei costi energetici nel settore agroalimentare), il consumo energetico per la produzione vinicola nell’Unione Europea è attorno ai 1.750 milioni di kWh l’anno, motivo per cui le aziende vinicole rientrano tra le aziende definite “energivore”. Il consumo italiano, come quello francese, è pari a  circa 500 milioni di kWh/anno.

La principale fonte di energia utilizzata nelle cantine è l’elettricità (oltre il 90%), che viene consumata per il controllo della temperatura (refrigerazione nella fermentazione), per i motori di pompe e presse, per l’imbottigliamento e la conservazione, per l’illuminazione e altri servizi ausiliari. Le risorse fossili (gasolio ed altri carburanti) vengono consumate per i processi termici (come il riscaldamento dell’acqua per il lavaggio nella fase di imbottigliamento, la pastorizzazione del vino, il riscaldamento dei locali e l’acqua calda sanitaria) e per la movimentazione dei mezzi. Circa il 50% dell’energia viene consumata durante i processi di fermentazione e stabilizzazione, per far funzionare i sistemi di raffreddamento.

Il processo di lavorazione all’interno delle cantine è composto da diverse fasi, dal ricevimento dell’uva alla distribuzione del vino. L’analisi di ogni processo consente di avere una visione dettagliata del profilo energetico e capire quali sono i punti d’intervento possibili.

Ricevimento, diraspatura e pigiatura delle uve

Quando le uve vendemmiate vengono portate dal vigneto all’azienda vinicola, sono pesate e raccolte in tramogge di ricezione in acciaio, per poi passare alla diraspatura, che elimina i raspi dal grappolo, e alla pigiatura. Nel caso dei vini bianchi le uve possono essere pigiate senza essere diraspate e la schiacciatura risulta facilitata. Il consumo energetico in questa fase è soprattutto elettrico ed è dovuto, alla coclea, ai nastri trasportatori per alimentare la tramoggia e agli spremitori.

Fermentazione alcolica

Il prodotto pigiato viene trasferito tramite una pompa nella vasca di fermentazione, dove viene addizionato di lieviti e di attivanti. Il consumo energetico per la fermentazione è dovuto al funzionamento elettrico delle pompe che fanno muovere la polpa e il mosto nei serbatoi, e, soprattutto, ai dispositivi di raffreddamento incorporati nelle vasche per mantenere una temperatura sotto controllo costante (sopra i 20-30°C si potrebbe interrompere la fermentazione).

Pressatura e fermentazione malolattica

Per i vini rossi la pressatura avviene dopo la fermentazione mentre per i vini bianchi è eseguita subito dopo la diraspatura. Dalle presse, dove viene applicata una pressione controllata per separare la fase liquida da quella solida, il liquido, ormai mosto, viene incanalato all’interno di vasche nelle quali viene indotta la fermentazione malolattica, in cui i batteri lattici metabolizzano l’acido malico riducendone il pH. La temperatura di crescita ottimale è pari a 20-23°C, al di sopra o al di sotto di questa temperatura le reazioni potrebbero essere compromesse. Il consumo di energia per la pressatura è causato dai motori elettrici per il pompaggio, le presse e l’aria compressa e per la produzione di calore e freddo per mantenere il controllo della temperatura.

Stabilizzazione e chiarificazione del vino

Dopo la fermentazione malolattica il vino viene trasportato in un'altra vasca così da poter filtrare gli elementi solidi residui. In questa fase entrano in gioco la solfitazione che interrompe la fermentazione e l’aggiunta di chiarificanti; successivamente si procede al taglio del vino. A questo punto il vino viene stabilizzato a una temperatura inferiore a 0°C per circa due settimane. L’energia consumata durante la stabilizzazione e chiarificazione è dovuta al pompaggio e ai processi di raffreddamento che nelle cantine vinicole incidono fino al 50% dei costi di produzione.

Imbottigliamento, conservazione e spedizione

L’imbottigliamento è l’ultima fase del processo, che può essere eseguito anche al di fuori della cantina. I consumi energetici correlati all’imbottigliamento derivano principalmente dalla sterilizzazione delle bottiglie per cui è necessario l’uso di acqua calda per eliminare completamente la carica microbica.

Processi ausiliari all’attività di una cantina

L’illuminazione, il riscaldamento e l’aria condizionata dei locali, il funzionamento dei dispositivi elettrici ed elettronici come i computer, e il laboratorio per il controllo di qualità del vino sono altre attività che incidono sui consumi elettrici e termici di un’azienda vinicola.

Per ottimizzare i processi di produzione del vino, esistono diverse soluzioni, specifiche per il settore oppure utilizzabili in qualsiasi altro comparto produttivo. In generale, per migliorare l’efficienza energetica è possibile intervenire direttamente su due aspetti: utilizzo più efficiente dell'energia in termini di rendimento; diminuzione del fabbisogno energetico dei processi e della struttura.

Di seguito presentiamo i principali ambiti di azione per l’efficienza nei processi delle aziende vinicole.

• Efficienza nei sistemi di raffreddamento. Oltre all’acquisto di un sistema efficiente per la produzione del freddo, è possibile valutare tecnologie alternative come: sistemi di accumulo del freddo basati su serbatoi materiale a cambio di fase (solido-liquido); l’utilizzo di un sistema di questo tipo permette di ridurre la potenza fino al 70%.

• Utilizzo energia geotermica per migliorare il raffrescamento degli ambienti deputati all’invecchiamento del vino nelle botti. In questo modo si riduce il consumo elettrico delle pompe di calore.

• Sistemi di ventilazione dell’aria intelligenti con recupero di energia per controllo delle condizioni climatiche della cantina.

• Gestione “smart” dell’edificio inserendo sistemi di controllo automatici che funzionano in base a temperatura, umidità, eccetera.

• Motori efficienti. La classificazione dell’efficienza energetica dei motori elettrici è dettata dalla normativa 60034 della Commissione IEC (2007) e le classi attualmente disponibili vanno da IE1 a IE5 (la massima efficienza). Inoltre, bisogna valutare l’appropriata dimensione del motore, perché la massima efficienza si ottiene quando il motore lavora tra il 60 ed il 100% del pieno carico. Fondamentale, infine, mantenere i motori spenti quando non sono necessari.

• Utilizzo di inverter. Gli inverter, o variatori di velocità, aumentano o diminuiscono la frequenza a cui viene alimentato il motore a seconda dei fabbisogni effettivi, e possono essere installati su qualsiasi impianto con un carico variabile: pompe, centrifughe, ventilatori, macine, frantoi, tramogge, nastri trasportatori, compressori. La presenza di un inverter in un motore può arrivare a dimezzare i suoi consumi energetici.

• Isolamento termico. È fondamentale al fine di evitare fughe termiche e problemi di condensazione. La qualità dei materiali non è da sottovalutare (devono evitare la propagazione di funghi e muffe, proteggere dalla radiazione UVA, non seccarsi), come la corretta manutenzione. Anche l’isolamento dei tubi e delle valvole è importante.

• Efficienza degli impianti di riscaldamento. È da considerare l’integrazione di energie rinnovabili (come i pannelli solari) per abbassare il consumo di fonti fossili. Un altro metodo di risparmio consiste nel recupero del calore dai compressori delle macchine frigorifere. Anche nelle caldaie è bene dotarsi di un sistema di recupero di calore (economizzatore o condensatore) dai fumi di combustione. Il calore viene ceduto a un fluido di ritorno che preriscalda l’ingresso in caldaia.

• Efficienza nell’illuminazione. I consumi elettrici per l’illuminazione non sono trascurabili in un’azienda vinicola. Per questo è consigliabile utilizzare tecnologie LED (Light Emitting Diode) che consentono un risparmio energetico fino al 75% rispetto alle lampade a scarica di gas o alle alogene e hanno una durata maggiore (più di 50.000 ore).