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Un ejemplo de Calor Solar para Procesos Industriales (SHIP)

Bodegas Roda apuesta por la solar térmica para la elaboración de sus vinos

Esperanza Tomás, del Departamento de I+D+i de Bodegas Roda y Patricia Royo, responsable de Proyecto de CIRCE

01/09/2020

En la localidad riojana de Haro se encuentra Bodegas Roda, una bodega que aúna lo clásico y lo moderno pero siempre bajo la premisa de la sostenibilidad. Precisamente en esta estrategia de adaptación al Cambio Climático surge su participación en el proyecto SHIP2FAIR*, una ‘Innovation Action’ del programa europeo H2020, cuyo objetivo es el uso de la energía solar térmica en procesos de calentamiento agroalimentarios. El sector agroindustrial representa uno de los mayores consumidores de energía en el mundo y muchos de sus procesos se basan en fuentes fósiles contaminantes. Por lo tanto, nos encontramos ante un sector clave en España y en Europa. En este marco, la solución que se propone desde el proyecto SHIP2FAIR tiene al sol como principal aliado, para ir hacia una Vitivinicultura sostenible.

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Confieso que sentí un cierto miedo escénico al recibir un mail solicitando un artículo sobre la instalación energética, solar térmica de Roda; nuestra bodega. Nosotros no somos expertos en energía, pero sí sabemos hacer los mejores vinos con los recursos, incluidos los energéticos, más adecuados.

Pienso que para poder entender el por qué de nuestro innovador sistema energético es importante explicar quiénes y cómo somos. Bodegas Roda está en Haro, La Rioja. Es una bodega joven situada en el corazón del histórico Barrio de La Estación, donde se aúna lo clásico con lo moderno. Desde nuestro nacimiento en 1987, entendemos la Investigación, Desarrollo e innovación como un motor de progreso. Nuestra filosofía se caracteriza por una activa defensa de la sostenibilidad y la elegancia de los vinos, al entenderlos como una expresión paisajística y cultural.

Viticultura sostenible, la apuesta de Bodegas Roda

Si empezamos por el viñedo, que es por donde empiezan todos los vinos, Roda apuesta por la viticultura sostenible. Utilizamos solo variedades autóctonas como son el Tempranillo, la Garnacha y el Graciano, plantadas en el tradicional vaso, en laderas y no utilizamos para su tratamiento productos de síntesis. Respetamos y preservamos la flora y la fauna natural del entorno del viñedo. Nuestro respeto y preservación del paisaje son absolutos.

Los vinos de Roda son un reflejo y expresión del paisaje y del clima de donde proceden. Quien prueba cualquiera de nuestros vinos -Sela, Roda, Roda I y Cirsion- percibe y saborea en todo su esplendor y con todos sus matices el paisaje de Rioja; su suelo, su vegetación, su orografía, su clima.

En este contexto, Roda inicia su andadura investigadora con la creación en 1992 de un Banco de Germoplasma de Tempranillo con objeto de preservar la variedad intravarietal del Tempranillo. Actualmente intentamos encontrar de forma natural en nuestro Banco genético aquellos biotipos que mejor se adaptan al Cambio Climático. Es precisamente en esta estrategia de adaptación al Cambio Climático donde nace nuestra participación en el proyecto europeo SHIP2FAIR, coordinado por CIRCE y con 15 socios europeos de distintos sectores clave.

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SHIP2FAIR es una IA (Innovation Action) del programa europeo H2020. Su objetivo es el uso de la energía solar térmica en procesos de calentamiento agroalimentarios. Tal como se puede observar en el esquema 1, Roda necesita calor en distintos momentos de su proceso productivo.

Esquema 1.Diagrama simplificado del proceso productivo del vino, indicando los procesos que demandan calor

Esquema 1.Diagrama simplificado del proceso productivo del vino, indicando los procesos que demandan calor.

Para facilitar la compresión al lector, el proceso esquemático de elaboración del vino integra las siguientes etapas; vendimia manual en cajas, selección de uva en bodega, despalillado (eliminación del raquis o raspón), encubado de las uvas, maceración prefermentativa en frío, fermentación alcohólica espontánea, descubado a barrica y fermentación maloláctica, crianza en barrica a 14°C, estabilización final a 5º y embotellado. Concretamente se necesita calor para la realización de la fermentación maloláctica (FML) que es un proceso biológico que transforma el ácido málico (sabor duro) en ácido láctico (sabor amable y untuoso) a una temperatura de 20°C. La FML tiene lugar en los fríos meses de noviembre y diciembre. Los vinos de Roda, siguiendo criterios de calidad, hacen la FML en barrica, en una nave de 1.000 m2 dotada de un suelo radiante y refrescante.

Los vinos de Roda hacen la fermentación maloláctica en barrica, en una nave de 1.000 m2 dotada de un suelo radiante y refrescante...

Los vinos de Roda hacen la fermentación maloláctica en barrica, en una nave de 1.000 m2 dotada de un suelo radiante y refrescante.

Pero en el proceso de elaboración de Roda también se necesita frío, pensemos que la vendimia tiene lugar en los calurosos meses de septiembre-octubre y que el proceso de crianza se alarga durante los meses de verano. Todo ello llevó a plantear el uso del calor de la energía solar térmica para generar frío. Así, introdujimos este elemento innovador en SHIP2FAIR y en nuestro diseño energético, utilizando el calor solar para refrigerar a través de una enfriadora Yazaki, la cual se basa en el principio de absorción. Con estos sistemas, la utilización de agua caliente proveniente de los colectores permite obtener agua refrigerada ideal para procesos industriales y la climatización. En otro orden de cosas, en Roda entendemos la arquitectura como una expresión cultural, en la que los edificios no son un mero contenedor de la maquinaria y de las instalaciones, sino que son una construcción armónica integrada con el paisaje. De alguna manera intentamos homenajear la belleza del paisaje a través de la utilidad. Esta fue nuestra última aportación al proyecto; la instalación solar-térmica tenía que seguir unos criterios estéticos que la integrasen en nuestra arquitectura y paisaje y no debía de presentar inclinación.

La instalación solar-térmica sigue unos criterios estéticos que la integran en la arquitectura y el paisaje y no presenta inclinación...
La instalación solar-térmica sigue unos criterios estéticos que la integran en la arquitectura y el paisaje y no presenta inclinación.

Bien, pues con estos requerimientos se gestó y diseñó nuestra instalación energética. La fase de diseño fue laboriosa, pero la ejecución se realizó en un tiempo récord. En junio de 2019 llegaron los tubos de vacío y la instalación empezó a funcionar en septiembre del mismo año. Roda dispone de una instalación solar que consta de 70 m2 de tubos de vacío; captadores solares térmicos, modelo Vitosol 200 TM SPEA, 3m2 de 3,26 m2 de área de apertura. Se trata de un panel solar de tubos de vacío de alto rendimiento con ThermProtect. La capacidad de nuestro campo solar es de 50 kW y presenta una eficiencia media anual del 54%. La producción térmica se sitúa alrededor de 49 MWh anuales, para cubrir hasta un 40% de la demanda del proceso productivo.

Para hacer la instalación se han tenido en cuenta no solo los valores energéticos de la misma, sino también su papel estético en la envolvente del edificio y su interacción con el resto de elementos constructivos. Solo así se consigue una plena integración arquitectónica, estética y constructiva.

RODA dispone de una instalación solar que consta de 70 m2 de tubos de vacío de alto rendimiento con ThermProtect...

RODA dispone de una instalación solar que consta de 70 m2 de tubos de vacío de alto rendimiento con ThermProtect, con una capacidad del campo solar de 50 kW.

Es la de Roda una instalación solar con acumulación centralizada de 4.000 litros, en dos tanques que reciben el calor solar por medio de un intercambiador de placas externo. El calor de estos tanques se utiliza para sustituir en parte el aporte energético por fuentes convencionales. Para mejorar el rendimiento de la máquina de absorción generadora de frío que se ha mencionado anteriormente, se usa un tanque de 1.000 litros.

El diseño solar se ha integrado con el convencional de modo que se garantiza un máximo aprovechamiento de ambos sistemas. Los captadores solares calientan los tanques solares y la energía almacenada en estos últimos se utiliza para precalentar el retorno al generador de calefacción y para alimentar al generador de la máquina de absorción. Por último, la bodega tiene un calado centenario con alta humedad relativa, que en ocasiones genera mohos incómodos y poco estéticos. Esto motivó la integración de un equipo de deshumidificación por adsorción en el sistema energético que estamos describiendo.

Por supuesto toda la instalación está automatizada y cuenta con un piranómetro en el campo solar, sondas de temperatura etc. Un software avanzado permite el control del sistema energético desde los ordenadores del staff.

Resumiendo, a través del campo solar generamos agua caliente que utilizamos directamente para calentar el suelo radiante durante la FML, para limpieza y desinfección, calefacción, ACS, iniciar fermentaciones y deshumidificar nuestro calado centenario. También la utilizamos para generar frío a través del equipo de absorción y el frío es necesario para refrigerar a través del suelo refrescante que permite continuar la crianza del vino en los meses de verano, para la nave de producto terminado y para refrigeración de las estancias.

Nuestra actividad es estacional y un fallo en el periodo clave sería dramático. Es por ello que el campo solar está suplementado con calderas y enfriadoras que entrarían en funcionamiento en caso de fallo o cuando la capacidad del campo solar es insuficiente; asegurando así la integridad del proceso productivo.

Actualmente el proyecto está buscando industrias interesadas en participar como pilotos. Se pretende fomentar la replicabilidad mediante la aplicación de una herramienta para realizar estudios de viabilidad y facilitar el diseño; todo ello de manera gratuita. Más información en info@ship2fair-h2020.eu

El campo solar está suplementado con calderas y enfriadoras que entrarían en funcionamiento en caso de fallo o cuando la capacidad del campo solar es insuficiente; asegurando así la integridad del proceso productivo.

*Este proyecto ha recibido financiación del programa Horizon 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención número 792276. Esta publicación refleja únicamente la opinión del autor/es. La UE o el programa de financiación no son responsables del uso de la información difundida en esta publicación.
"La solución que se propone desde el proyecto SHIP2FAIR tiene al sol como principal aliado, para ir hacia una Vitivinicultura sostenible.”

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