Η αλκοολική ζύμωση αποτελεί την καρδιά της οινοποίησης. Παράλληλα όμως με την παραγωγή αιθανόλης, παράγονται τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα (CO₂), το οποίο στις περισσότερες περιπτώσεις απελευθερώνεται απευθείας στην ατμόσφαιρα.
Για δεκαετίες το CO₂ της ζύμωσης θεωρούνταν ένα αναπόφευκτο παραπροϊόν χωρίς ιδιαίτερη αξία. Σήμερα, η ανάγκη μείωσης του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, η αύξηση του κόστους βιομηχανικών αερίων και η ανάπτυξη τεχνολογιών κυκλικής οικονομίας οδηγούν τη βιομηχανία οίνου σε μια διαφορετική προσέγγιση: τη συλλογή, αποθήκευση και επαναχρησιμοποίηση του βιογενούς CO₂ που παράγεται μέσα στο ίδιο το οινοποιείο.
Τι είναι το έργο SOSVitEno;
Το έργο SOSVitEno υλοποιήθηκε σε διάστημα 24 μηνών με στόχο:
- τη μείωση των ανθρωπογενών εκπομπών CO₂,
- τη βελτίωση του ανθρακικού αποτυπώματος των οινοποιείων,
- την ανάπτυξη τεχνογνωσίας σχετικά με τη συλλογή και αξιοποίηση του CO₂ ζύμωσης,
- τη δημιουργία πρακτικών εργαλείων βιώσιμης οινοποίησης.
Σε αντίθεση με τις κλασικές μελέτες carbon footprint που απλώς υπολογίζουν τις εκπομπές, το SOSVitEno εστίασε στη φυσική διαχείριση του αερίου που παράγεται κατά τη ζύμωση. Δηλαδή όχι μόνο στην καταγραφή αλλά και στην αξιοποίησή του.
Πόσο CO₂ παράγει η ζύμωση;
Η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα κατά την αλκοολική ζύμωση είναι σημαντική.
Χονδρικά:
- 1 mol γλυκόζης παράγει 2 mol αιθανόλης και 2 mol CO₂.
- Για κάθε λίτρο οίνου παράγονται περίπου 70–90 g CO₂.
- Σε βιομηχανική κλίμακα η παραγωγή μπορεί να φτάσει τα 8 kg CO₂ ανά εκατόλιτρο οίνου.
Ένα οινοποιείο που επεξεργάζεται 5.000 τόνους σταφυλιών μπορεί να παράγει δεκάδες τόνους CO₂ κάθε τρύγο.
Παρότι το CO₂ αυτό χαρακτηρίζεται ως βιογενές και δεν θεωρείται ορυκτής προέλευσης, η αξιοποίησή του μπορεί να μειώσει σημαντικά τις συνολικές ανάγκες αγοράς βιομηχανικού CO₂.
Οι καινοτομίες του SOSVitEno
1. Συνεχής παρακολούθηση παραγωγής CO₂
Το έργο ανέπτυξε συστήματα συνεχούς καταγραφής των ροών CO₂ κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης.
Έτσι ο οινολόγος μπορεί να γνωρίζει:
- τον ρυθμό εξέλιξης της ζύμωσης,
- το στάδιο δραστηριότητας των ζυμών,
- πιθανές καθυστερήσεις ή προβλήματα,
- τη συνολική ποσότητα παραγόμενου CO₂.
Η τεχνολογία αυτή μπορεί να επεκταθεί και στη μηλογαλακτική ζύμωση.
2. Κλειστά συστήματα ανακυκλοφορίας
Ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον στοιχείο ήταν η ενσωμάτωση συστημάτων εσωτερικού remontage σε προστατευμένο περιβάλλον.
Στα συμβατικά συστήματα:
- το CO₂ διαφεύγει,
- εισέρχεται ατμοσφαιρικός αέρας,
- αυξάνεται ο κίνδυνος οξείδωσης.
Στο νέο μοντέλο:
- το παραγόμενο CO₂ παραμένει εντός του συστήματος,
- χρησιμοποιείται για την κίνηση του γλεύκους,
- μειώνεται η ανάγκη εξωτερικής αδρανοποίησης.
Αυτό αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς την κυκλική οινοποίηση.
3. Συλλογή και ψύξη του αερίου
Το παραγόμενο CO₂ συλλέγεται απευθείας από τις δεξαμενές.
Στη συνέχεια:
- ψύχεται,
- συμπυκνώνονται οι υδρατμοί,
- απομακρύνονται ανεπιθύμητες ενώσεις,
- οδηγείται σε προσωρινή αποθήκευση.
Ανάλογα με την εγκατάσταση μπορεί να ακολουθήσει:
- καθαρισμός,
- συμπίεση,
- υγροποίηση,
- επαναχρησιμοποίηση.
Η ανάκτηση αρωματικών ενώσεων: ίσως η σημαντικότερη εξέλιξη
Ένα από τα πιο καινοτόμα στοιχεία του έργου είναι η μελέτη του συμπυκνώματος που παράγεται κατά την ψύξη των αερίων της ζύμωσης.
Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης χάνονται:
- εστέρες,
- ανώτερες αλκοόλες,
- τερπένια,
- πτητικές αρωματικές ενώσεις.
Μέρος αυτών παρασύρεται από το εξερχόμενο CO₂.
Η συμπύκνωση των αερίων επιτρέπει:
- τη συλλογή τους,
- τη χημική ανάλυσή τους,
- πιθανή αξιοποίησή τους στο μέλλον.
Πώς μπορεί να αξιοποιηθεί το ανακτημένο CO₂;
Αδρανοποίηση δεξαμενών
Η συνηθέστερη χρήση είναι η προστασία οίνων και γλευκών από την οξείδωση.
Πίεση σε δεξαμενές
Χρήση κατά τις μεταγγίσεις και τις μεταφορές προϊόντος.
Παραγωγή αφρωδών οίνων
Το ανακτημένο CO₂ μπορεί να αξιοποιηθεί σε συγκεκριμένες εφαρμογές ανθράκωσης.
Παραγωγή ξηρού πάγου
Ο ξηρός πάγος χρησιμοποιείται:
- για ψύξη σταφυλιών,
- για προστασία τρυγητού,
- για αδρανοποίηση δεξαμενών.
Εξωτερική διάθεση
Σε μεγάλες εγκαταστάσεις μπορεί να υπάρξει πώληση ή ανταλλαγή με προμηθευτές βιομηχανικών αερίων.
Παραδείγματα από το εξωτερικό
Η ισπανική οινοποιία Familia Torres ανέπτυξε σύστημα συλλογής CO₂ από τις δεξαμενές ζύμωσης και επαναχρησιμοποίησής του ως αδρανές αέριο για προστασία των οίνων από οξείδωση. Σύμφωνα με τα δημοσιευμένα στοιχεία, η εγκατάσταση καλύπτει σημαντικό μέρος των αναγκών του οινοποιείου σε CO₂.
Στην Αυστραλία, πιλοτικά έργα έδειξαν ότι ένα οινοποιείο που επεξεργάζεται 1.000 τόνους σταφυλιών μπορεί να υποκαταστήσει έως και 79 τόνους αγοραζόμενου CO₂ ετησίως μέσω ανάκτησης του αερίου ζύμωσης.
Παράλληλα, το ευρωπαϊκό πρόγραμμα REDWine εξετάζει ακόμη πιο προχωρημένες εφαρμογές, όπου το CO₂ και τα υγρά απόβλητα χρησιμοποιούνται για καλλιέργεια μικροφυκών και παραγωγή βιοπροϊόντων, επιτυγχάνοντας μείωση του συνολικού ανθρακικού αποτυπώματος έως και 30%.
Οικονομικές και τεχνικές προκλήσεις
Παρά τα σημαντικά πλεονεκτήματα, η εφαρμογή τέτοιων τεχνολογιών δεν είναι πάντα εύκολη.
Οι βασικές προκλήσεις είναι:
- υψηλό αρχικό κόστος εξοπλισμού,
- ανάγκη καθαρισμού του αερίου σε food-grade ποιότητα,
- εποχικότητα παραγωγής CO₂,
- ανάγκη αποθήκευσης για χρήση όλο τον χρόνο,
- τεχνική εξειδίκευση προσωπικού.
Για μικρά οινοποιεία το κόστος παραμένει συχνά αποτρεπτικό.
Αντίθετα, για μεγάλες μονάδες ή ομάδες οινοποιείων η τεχνολογία αρχίζει να αποκτά ουσιαστικό οικονομικό ενδιαφέρον.
Το μέλλον της οινοποίησης;
Η ανάκτηση CO₂ δεν πρέπει να θεωρείται απλώς μια περιβαλλοντική δράση.
Αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης μετάβασης προς την «κυκλική οινοποίηση», όπου κάθε παραπροϊόν αντιμετωπίζεται ως δυνητικός πόρος:
- το CO₂ ως αδρανές αέριο,
- τα οινολάσπια ως πηγή βιοδραστικών ουσιών,
- τα στέμφυλα ως πρώτη ύλη ενέργειας ή εκχυλισμάτων,
- τα υγρά απόβλητα ως πηγή ανακύκλωσης νερού και θρεπτικών στοιχείων.
Το SOSVitEno απέδειξε ότι το διοξείδιο του άνθρακα της ζύμωσης δεν αποτελεί πλέον ένα άχρηστο παραπροϊόν αλλά μια αξιοποιήσιμη πρώτη ύλη. Η δυνατότητα συλλογής, αποθήκευσης και επαναχρησιμοποίησής του ανοίγει νέους δρόμους για τη βιώσιμη οινοποίηση, τη μείωση του ανθρακικού αποτυπώματος και την ανάπτυξη νέων τεχνολογικών εφαρμογών που μέχρι πριν λίγα χρόνια θεωρούνταν αδύνατες.
Νικόλαος Αγοραστός