título: análisis del ciclo de vida de la producción de

Facultad de Química y Farmacia

Departamento de Ingeniería Química

Título: Análisis del Ciclo de Vida de la producción de Azúcar Crudo en la Empresa Azucarera “Ecuador”

AAuuttoorr:: DDaanniieell CCoommppaanniioonnii RRoojjaass TTuuttoorreess:: DDrraa.. AAnnaa MMaarrggaarriittaa CCoonnttrreerraass MMooyyaa

MMrr.. MMaayylliieerr PPéérreezz GGiill CCoonnssuullttaanntteess:: IInngg.. OOnneelliiaa TTaabbrraabbuuee BBaaccooss

2009 “Año del 50 aniversario del triunfo de la Revolución”

Análisis del Ciclo de Vida de la producción de Azúcar Crudo en la Empresa“Ecuador”

Daniel Companioni Rojas

Ninguna ciencia, en cuanto a ciencia

Engaña; el engaño está en quien no

Sabe.

Miguel de Cervantes.

Dedico esta tesis con todo el amor que merecen

A la memoria de mis cuatros abuelos, que siempre creyeron en mi,

nunca me olvidaré de ellos.

A mi Madre, por el infinito amor que me brinda, por tantos desvelos,

por todos los sacrificios, preocupación, y porque la amo.

A mi Padre, por esa inmensa confianza que ha depositado siempre en

mi y que igualmente lo amo mucho.

A ti hermano, por seguir mi ejemplo y triufar en este importante

camino del saber.

A mi novia Aniuba, por su sonrisa de cada día e inagotable fuente

de amor, por estos maravillosos tiempos juntos apoyándome, por su

enorme comprensión, te amo mi amor.

Pero en especial:

A dos seres muy queridos, Olga y Lazara, quines soñaban con este

momento, ustedes me impulsaron a cumplir esta valiosa meta…

Agradecimientos

A mis padres por su gran apoyo, cariño y constante preocupación hacia mi durante

todos estos años, facilitando asi que hoy se haga realidad este sueño.

A mi tutoras Dra. Ana Margaritas Moya y la Msc. Maylier por brindarme todo el

tiempo y el apoyo necesario en la realización de este trabajo.

A la Ing. Quimica Onelia Tabrabue Bacos por ayudarme y demostrarme que con

perseverancia siempre se puede llegar al final y por su gran ayuda incondicional en

este trabajo.

A mi novia Aniuba que tanto la quiero.

A toda mi familia por su apoyo incondicional y en especial a mi tía Mirtha y mi

prima Lisyary que tanto las quieros.

A mis amigos y hermanos de grupo, especialmente a Raciel, Luis, Capote, y Heydy

por los grandes momentos compartidos, las alegrías y las tristezas, por saber que

aunque estemos lejos siempre los tendré presente.

Los agradecimientos son muchos; pero el espacio es poco, cuanto quisiera poder

poner en esta página a todas las personas que me estiman, me quieren, que hasta

sienten suyo este logro. Por lo mucho que los aprecio, les brindo mi más sincero

agradecimiento.

Resumen

Resumen

En la actualidad, uno de los métodos novedosos para evaluar cuantitativamente los

impactos ambientales generados por productos y procesos, es el Análisis de Ciclo

de Vida (ACV), metodología que es muy usada en los países desarrollados, pero

aún es incipiente en América Latina. Los resultados obtenidos en Cuba aportan

una metodología que permite un análisis ambiental científico e integral que evalúe

cuantitativamente el impacto ambiental total generado por la industria azucarera,

incluyendo las dos etapas del proceso: Etapa Agrícola y Etapa Industrial. En el

presente trabajo se aplica dicha metodología para cuantificar el impacto ambiental

de la empresa azucarera “Ecuador” mediante el Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

con el Ecoindicador 99 y el Software SimaPro 7,1. Los resultados muestran que la

metodología utilizada constituye una herramienta valiosa para evaluar el

desempeño ambiental de la producción de azúcar y se comprueba científicamente

que la mayor contribución al impacto del proceso esta dada por la etapa industrial y

en ésta, por el proceso de cogeneración de electricidad con bagazo, evidenciando

la necesidad de mejorar la gestión energética en la empresa. El mayor impacto en

la etapa agrícola está dado por la producción y el consumo de combustibles. Las

categorías que mayor impacto presentan son los efectos respiratorios por

compuestos inorgánicos y Acidificación Eutroficación en la etapa industrial y

combustibles fósiles en la etapa agrícola.

Abstract

Abstract

At present, one of the novel methods to quantitatively evaluate the

environmental impacts generated by products and processes is the Life Cycle

Analysis (LCA), methodology that is very used in developed countries, but still

is incipient in Latin America. The results obtained in Cuba contribute an

integral methodology that allows a scientific environmental analysis and that

quantitatively evaluates the total environmental impact generated by the

sugar industry, including the two stages of the process: Agricultural Stage

and Industrial Stage. In the present work this methodology is applied to

quantify the environmental impact of the sugar mill “Ecuador” by means of the

Life Cycle Assessment (LCA) with the Eco-indicator 99 and Software

SimaPro 7,1. The results show that used methodology constitutes a valuable

tool to evaluate the environmental performance of the sugar production and is

verified scientifically that the greater contribution to the impact of this process

is given by the industrial stage and in this one, by the co-generation of

electricity with bagasse, showing the necessity of improving the energetic

management of this enterprise. The greater impact in the agricultural stage is

given by the fuels production and consumption. Then, the categories that

major impact show are the respiratory inorganic compound effects and

Acidification / Eutrofizcation in the industrial stage and fossil fuels in the

agricultural stage.

Indice

Análisis del Ciclo de Vida a la producción de azúcar crudo en el CAI Ecuador

Índice Contenido Pág

Introducción…………………………………………………………………………....... CAPĺTULO I: Revisión bibliográfica…………………………………………………. 5

1.1- La industria azucarera……………………………………………………………. 6

1.1.1- Etapas del proceso de producción del Azúcar Crudo.............................. 6

1.2.- Producción más Limpia (P+L) 7

1.2.1- Herramientas de la Producciones más Limpia…………………………….. 9

1.3- Análisis del Ciclo de Vida 12

1.3.1- Definición y Metodología del ACV…………………………………………… 13

1.3.2- Eco-Indicadores del ACV…………………………………………………….. 16

1.3.3- Herramientas informáticas para el ACV de un producto, proceso o

servicio………………………………………………………………………………….

19

1.3.4 Casos de aplicación de ACV………………………………………………….. 20

Conclusiones Parciales………………………………………………………………… 23

CAPITULO II: Aplicación de la Metodología del CV a la producción de azúcar crudo en la Empresa Ecuador. Inventario del CV

2- Aplicación de la Metodología………………………………………………….….. 24

2.1- Definición del objetivo y alcance del ACV (NC ISO 14041, 2000)…………. 24

2.1.1- Objetivos……………………………………………………………………….. 24

2.1.2- Alcance del Estudio…………………………………………………………… 24

2.1.2.1- Función y descripción del proceso en estudio…………………………… 24

2.1.2.2- Selección de la unidad funcional………………………………………….. 31

2.1.2.3- Establecimiento de los límites del sistema……………………………….. 32

2.1.2.4- Establecimiento de las reglas de asignación de cargas ambientales.... 32

2.1.2.5- Tipos de impactos a evaluar. Metodología………………………………. 32

2.1.2.6- Suposiciones y Limitaciones………………………………………………. 33

2.1.2.7- Requisitos de la calidad de los datos…………………………………….. 34

2.2- Análisis de Inventarios del CV (AICV) (NC 1401, 2000)……………………… 35

Conclusiones Parciales……………………………………………………………....... 40

CAPITULO III: Evaluación del Impacto del ACV

Indice


3.1- Evaluación del Impacto del CV del proceso………………………………….. 41

Figura 3.1 Árbol del Proceso en Estudio………………………………………..... 42

Tabla 3.1 Contribución del Proceso en Estudio. Puntuación única…………… 43

Figura 3.2 Resultados de la Caracterización…………………………………….. 44

Tabla 3.2 Resultados Ponderados………………………………………………... 45

Figura 3.3 Evaluación de daños…………………………………………………… 46

Figura 3.4 Contribución del proceso a la Categoría de efectos respiratorios

de compuestos orgánicos………………………………………………………………..

47

Figura 3.5 Contribución del proceso a la Categoría de Acidificación

Eutroficación……………………………………………………………………………….

48

Figura 3.6 Contribución a la Categoría de Uso del Suelo…………………….. 49

Figura 3.7 Efecto sobre los minerales…………………………………………… 50

Figura 3.8 Contribución del proceso a la categoría combustible fósiles…...... 51

Figura 3.9 Resultados de la Ponderación……………………………………….. 52

Conclusiones Parciales………………………………………………………………… 54

Conclusiones…………………………………………………………………………….. 55

Recomendaciones.................................................................................................. 56

Bibliografías Anexos

Introducción

1

Introducción En los últimos años se ha desarrollado un enfoque sistemático para el análisis

de impactos ambientales asociados al desarrollo industrial, por ser este el

principal aportador de contaminantes al medio ambiente.

La producción es una de las principales áreas en el desarrollo económico. Sin

embargo, la generación de residuos asociados a ésta, el agotamiento de

recursos naturales renovables y no renovables son los principales agentes de

deterioro del medio ambiente.

En particular la agricultura ejerce un gran efecto sobre el ecosistema,

contaminándolo con fertilizantes, pesticidas y derivados del petróleo que

degradan los suelos junto a prácticas agronómicas indeseadas por lo que hay

que aplicar métodos sostenibles con bajos insumos como lo son las

producciones orgánicas.

En la actualidad la gestión ambiental ha venido trazando nuevas vías, para

mejorar las condiciones ambientales de productos. La Empresa Pré Consultant,

ha trazado métodos analíticos más prometedores como es el: Análisis de Ciclo

de Vida (ACV) (Pré consult, 2004); (NC-ISO 14040, 1999).

Esta es una de las herramientas más empleadas en países desarrollados y

especialmente en Europa. Para la evaluación de impactos que propone el ACV

como metodología general, se requiere el empleo de un eco-indicador que

señale el impacto provocado. El eco-indicador 99 permite llevar a cabo este

proceso, apoyado en el software profesional Simapro. En sentido general este

método consiste en evaluar cada uno de los impactos ambientales generados a

lo largo de la vida del producto o proceso.

Para Cuba los niveles de contaminación actuales comienzan a ser significativos

y se ha tomado conciencia de que las empresas tienen que mejorar su

desempeño ecológico. Así, se vienen desarrollando alternativas de tratamiento

de tierras y aguas, con énfasis en la protección de las cuencas fluviales y las

zonas costeras cercanas a centros industriales.

Introducción

2

La evaluación de daño ambiental permite establecer las etapas o procesos en la

elaboración del producto que mayor influencia tenga, sin olvidar que el alcance

del ACV se determina de acuerdo a las necesidades y los datos que estén

disponibles.

El ACV permite disponer de información para cuantificar la magnitud de los

problemas ambientales y definir las estrategias de mejora con mayor seguridad.

En el sector industrial se pueden obtener producciones más limpias;

proponiendo, nuevas alternativas en el proceso productivo, y el uso adecuado de

los recursos, desde la perspectiva renovable, la cual es la principal tarea a

desarrollar.

El Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente ha trazado un nuevo

enfoque en la gestión ambiental, que permite introducir y aplicar el concepto de

P+L de forma sistémica en el sector, enfatizando en la prevención, minimización,

aprovechamiento económico de residuales e implementación de sistemas de

gestión empresarial como elementos prioritarios para reducir la contaminación

ambiental. Se trazan pautas generales para la identificación y evaluación de los

aspectos de mayor incidencia en el logro o no de P+L, atendiendo a que durante

el proceso se obtienen subproductos de gran valor económico, que cuando no

son aprovechados en todas sus potencialidades constituyen una considerable

carga contaminante dispuesta al medio ambiente. (Contreras y col., 2003 a,b;

CITMA, 1998, 2002).

En este contexto, la producción más limpia adquiere una gran relevancia, ya que

es preciso prevenir las tendencias actuales que alteran las condiciones naturales

del planeta. La conservación del ambiente configura un nuevo valor social, que

exige un renovado compromiso, para identificar soluciones que respondan a las

aspiraciones de la sociedad.

De la misma manera que la industria busca constantemente nuevos procesos de

manufactura, materias primas y equipos para incrementar la eficiencia y

rentabilidad, también debe ser consciente de los efectos que tiene su producto

sobre el ambiente. Las empresas en todo el mundo están respondiendo a los

Introducción

3

nuevos mercados con productos verdes y están empezando a ver el desempeño

ambiental como un factor clave de competitividad. Adoptando un enfoque de

ciclo de vida de los productos y procesos, los impactos ambientales pueden

disminuir, a partir de los materiales seleccionados, las prácticas de manufactura

y construcción, el manejo de desechos, la energía y el agua. La información

sobre el ciclo de vida, permite diseñar procesos industriales más eficientes y

aprovechar mejor las materias primas.

La industria azucarera, utiliza grandes cantidades de agua e insumos en las

etapas agrícola e industrial, ya sea para la elaboración de sus productos, como

para el saneamiento de los equipos de producción. El Ministerio de la Industria

azucarera se ha manifestado en la protección del Medio Ambiente y apoya las

innovaciones en materia de metodologías de Evaluación de Impactos

Ambiéntales, por esta razón ya se habla hoy en la Industria azucarera cubana de

Análisis de Ciclo de Vida. En la Empresa Azucarera “Ecuador” no se han

realizado, hasta el momento, evaluaciones cuantitativas que permitan

diagnosticar la situación ambiental de la misma de forma objetiva.

En el mundo se han desarrollado ACV de la producción de azúcar y derivados,

demostrándose los principales impactos ambiéntales asociados con estos. En

Cuba se ha elaborado una metodología para evaluar el impacto ambiental

mediante el ciclo de vida (Contreras, 2007), siendo este estudio el punto de

partida para su aplicación en diferentes empresas azucareras con

características peculiares.

Esta situación concreta permite plantear el problema científico a resolver,

hipótesis y objetivos de este trabajo.

Problema científico: En la Empresa Azucarera Ecuador no se cuenta con resultados de una

evaluación cuantitativa, que permita diagnosticar la situación ambiental de la

misma, de forma objetiva y determinar las principales acciones para mejorarla.

Introducción

4

Hipótesis: La aplicación de la metodología para el análisis de ciclo de vida de la

producción de azúcar, en la Empresa Azucarera “Ecuador”, posibilitará la

cuantificación de los principales impactos ambientales y la propuesta de

medidas para mitigar los mismos.

Objetivo general: Aplicar la metodología de Análisis de Ciclo de vida en la Empresa Azucarera

“Ecuador”

Objetivos específicos: a) Estudiar el proceso de producción de azúcar en Empresa Azucarera

“Ecuador”.

b) Realizar el Inventario de Ciclo de Vida.

c) Realizar la Evaluación de Impacto Ambiental aplicando la metodología del

Ecoindicador 99.

d) Analizar los principales problemas de la empresa y las medidas que

pueden mitigar y /o eliminar los impactos ambientales.

Capítulo I: Revisión bibliográfica


Capítulo I: Revisión bibliográfica 1.1 La industria azucarera

La caña de azúcar (Saccharum officinarum L) es una gramínea tropical, un pasto

gigante emparentado con el sorgo y el maíz en cuyo tallo se forma y acumula un

jugo rico en sacarosa, compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio

forma el azúcar; alcanza entre 2 y 5 m de altura y entre 2 y 5 cm de diámetro. Se

conocen diversas variedades cultivadas, que se diferencian por el color y la

altura del tallo (Seijias, 2004).

La azúcar en el mundo es obtenida de dos fuentes principales: la caña de

azúcar (Saccharum officinarum L) o a partir de la remolacha azucarera (Beta

vulgaris L), mediante los procedimientos industriales convencionales. Para su

obtención se requiere de un largo proceso, desde que la semilla germina hasta

que el azúcar se comercializa mediante procedimientos industriales tradicionales

(Austin, 1992).

En nuestro país la azúcar es obtenida a partir de la gramínea, las proporciones

de los componentes varían de acuerdo con la variedad (familia) de la caña,

edad, madurez, clima, suelo, método de cultivo, abonos, lluvias, riegos, etc. Sin

embargo, algunos valores de referencia general pueden ser los siguientes:

5

http://www.perafan.com/ea02edul.html#sacarosa

http://www.perafan.com/ea02azuc.html

http://www.perafan.com/ea02cana.html#variedad



6

Tabla 1.1 Componentes de la caña de azúcar en Cuba

Componentes Proporción Componentes Proporción

agua 73 - 76 % glucosa 0,2 - 0,6 %

sacarosa 8 - 15 % fructosa 0,2 - 0,6 %

fibra 11 - 16 % sales 0,3 - 0,8 %

ácidos orgánicos 0,1 - 0,8 % otros 0,3 - 0,8 %

Durante el período de crecimiento requiere de altas temperaturas y abundante

agua. Con la ayuda del cruce sistemático para el mejoramiento, se han

producido variedades adecuadas para una amplia gama de climas y altamente

resistentes a períodos de sequía, así como a plagas.

Para el cultivo de la caña es necesario tener en cuenta tanto las características

de las diferentes variedades de suelos como de lograr la combinación más

eficaz (Morrel, 1985).

Las industrias azucareras son las encargadas de procesar la materia prima, para

la obtención del azúcar; cada día su proceso de producción se hace más

complejo, buscando mejoras en calidad del producto y minimizando el daño al

ecosistema (Heijungs, 1992).

1.1.1 Etapas del proceso de producción del Azúcar Crudo La caña de azúcar ha sido sin lugar a dudas uno de los productos de mayor

importancia para el desarrollo comercial en el continente americano y europeo.

El azúcar se consume en todo el mundo, puesto que es una de las principales

fuentes de calorías en las dietas de todos los países.

La sacarosa de la caña de azúcar es un disacárido natural formado por el enlace

bioquímico de los monosacáridos glucosa (azúcar de uvas o dextrosa) y fructosa

(azúcar de frutas o levulosa), se obtiene de la planta de la caña por la reacción

de fotosíntesis debiéndose separar en el proceso de fabricación otros

componentes como son las fibras, las sales minerales, ácidos orgánicos e

inorgánicos y otros, obteniéndose una sacarosa de alta pureza en forma de

http://www.perafan.com/ea02edul.html#glucosa

http://www.perafan.com/ea02edul.html#sacarosa

http://www.perafan.com/ea02edul.html#fructosa

http://www.perafan.com/ea02cana.html

http://www.perafan.com/ea02edul.html#glucosa

http://www.perafan.com/ea02edul.html#fructosa



7

cristal. El proceso de obtención del azúcar crudo en las industrias del mundo

consta de 7 etapas:

* Recepción y limpieza * Molienda * Purificación * Evaporación

* Cristalización * Centrifugación * Secado y Almacenamiento

Cada etapa debe cumplir con los parámetros de calidad requeridos por el

proceso, lográndose un comportamiento de forma eficaz en todo el proceso

(Rodríguez, 1997).

1.2 Producción más Limpia (P+L) La definición de P+L según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio

Ambiente (PNUMA) es «la aplicación continuada de una estrategia ambiental

preventiva e integrada aplicada a los procesos, productos y servicios. Incluye un

uso más eficiente de los recursos naturales, minimiza los desechos, así como el

riesgo a la salud humana y a la seguridad, aumentándose con esto la

productividad de los procesos.

El Centro de Promoción de Tecnologías Sostenibles (CPTS) de Bolivia, define la

P+L como una práctica empresarial que se aplica a todo proceso de cualquier

tipo de empresa y subsector industrial, para incrementar la productividad y las

utilidades económicas, mediante el uso óptimo de agua, energía y materias

primas por unidad de producto; minimizando, al mismo tiempo, la generación de

desechos y los costos inherentes al tratamiento y disposición de los mismos

(CPTS, 2001).

Según el Centro de Iniciativas de la P+L de la Generalitat de Catalunya, la forma

de conseguirlo es «aplicando las mejores tecnologías disponibles, utilizar las

materias primas menos impactantes y mejorar la gestión de procesos de

producción con criterios ambientales». La utilización de la mejor tecnología

disponible permite reducir los impactos ambientales en el entorno de la actividad

industrial y los riesgos sobre las condiciones de seguridad e higiene para los

trabajadores (Rieradevall y Vinyets, 1999).

Para abordar la cuestión de la sostenibilidad ecológica de las actividades

industriales, puede ser útil, contemplar la compatibilización ecológica de la



8

actividad industrial como un proceso lineal o secuencial, en el que se avanza a

lo largo del tiempo mediante la progresiva introducción de criterios ecológicos en

la gestión de los sistemas industriales, bajo la presión de la creciente conciencia

ambiental.

Este proceso comenzó a desarrollarse en los países industrializados a finales de

los años sesenta, tomando auge a partir de la Conferencia de Estocolmo de

1972 bajo el principio de "el que contamina paga". Desde entonces, todos los

países industrializados han acumulado una extensa normativa medioambiental

para el control de las actividades industriales y en respuesta a la misma, la

tecnología y los métodos de producción industrial han intentado adaptarse a las

nuevas restricciones; aunque con decisión y acierto muy variables por parte de

las diferentes empresas, ramas industriales y países (Zaror, 2000).

En un intento por delimitar las etapas características de este proceso, se podrían

deslindar cuatro grandes fases, aunque tanto la definición de cada una de ellas

como las fronteras entre unas y otras distan de ser nítidas:

1. Reducción de la contaminación en la industria tradicional.

2. Renovación tecnológico-ambiental de los procesos industriales.

3. Globalización industrial en el marco del desarrollo sostenible.

4. Reinserción de la producción en su base ecológica local.

Sobre tecnologías más limpias, lo más destacable, es la reducción de los

desechos no biodegradables y la autosostenibilidad ambiental, es decir, la

reposición del gasto ecológico causado por la actividad manufacturera y tienen

como desventaja que generalmente producen aumentos considerables en los

costos de producción y fabricación, lo cual no es factible para las utilidades de

las empresas.

La producción limpia es un estadío inicial en el camino hacia el ecodiseño, ya

que centra sus mejoras en una de las etapas del ciclo de vida del producto. Para

determinados productos industriales, esta etapa es la más importante de su ciclo

de vida, pero no lo es para la mayoría de los productos de consumo (Rieradevall

y Vinyets, 1999).



Para cumplir con programas de desarrollo sostenible, objetivo final de la gestión

ambiental, las empresas deben disponer de información ambiental consistente

para definir estrategias como la implementación de P+L (UNEP, 2000; Zaror,

2000).

De forma general la implementación de la práctica de P+L a cualquier proceso

industrial se lleva de forma cíclica según se representa en la Figura 1.1.

Figura 1.1 Representación cíclica de las P+L

En la primera etapa se realiza una revisión técnica para identificar las

oportunidades y formular recomendaciones que permitan mejorar la

productividad y eficiencia en cada operación unitaria. Seguidamente las

recomendaciones son dadas según las prioridades e intereses de la empresa y

se forma un equipo de proyecto para implementar las recomendaciones

seleccionadas según el cronograma establecido y el presupuesto asignado. Por

último los resultados son medidos a través de indicadores como la reducción en

la cantidad de desechos o de contaminación generada; la reducción en el

consumo específico de materias primas, energía y agua; la reducción de costos

de producción y el incremento de las utilidades. Una vez medido el éxito, se

debe volver al paso uno para iniciar un nuevo ciclo.

1.2.1 Herramientas de Producciones más Limpias. Una herramienta es una técnica concreta para acceder y combinar información

que permita tomar decisiones sobre cambios en la operación de una institución.

9



10

Para el caso de las herramientas de P+L que apoyan las estrategias y sistemas

ambientales de las empresas, una herramienta es un instrumento que permite

definir el estado ambiental de un proceso o producto

(Velasco y col., 2000; Chambouleyron y col., 2003).

Sólo mediante instrumentos capaces de proporcionar una información fiable y

una retroalimentación rápida sobre las acciones tomadas será posible que las

decisiones medioambientales se integren en la rutina de gestión de las

organizaciones. Hoy en día, se dispone de un gran número de herramientas que

facilitan el análisis y la gestión ambiental de productos, procesos y/o actividades,

lo que obliga a seguir algún criterio para su clasificación. Dependiendo de su

función (herramientas de planeación, implementación y control); de la unidad de

análisis (la empresa, su entorno, los procesos o los productos); del enfoque del

análisis (técnico, ambiental, económico o social) y del tipo de información que

genera (cualitativa o cuantitativa). Entre las herramientas cualitativas se

destacan las listas de verificación y las matrices; entre las cuantitativas se

encuentran el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y los Eco-indicadores (Velasco y

col., 2000; Chambouleyron y col., 2003; Fernández y col., 2003).

Otro criterio de clasificación incluye conceptos como Prevención de la

Contaminación, Eco-balances, Eco-eficiencia, Eco-diseño, Herramientas

Analíticas (ACV, Análisis Costo-Beneficio, Evaluación del Riesgo Ambiental),

Herramientas Procedimentales (Auditoría Ambiental, Estudio de Impacto

Ambiental, Sistemas de Manejo Ambiental) y Elementos Técnicos (Modelos de

Dispersión de Contaminantes, Análisis de Sensibilidad) (Sáenz y Zufía, 1999;

Velasco y col., 2000; AGA, 2001).

Ambos tipos de herramientas realizan evaluaciones de diferentes niveles de

profundidad. Para una rápida orientación del sentido ambiental del producto

pueden emplearse herramientas cualitativas y cuantitativas simplificadas que

resultan de ágil operatividad. No obstante, para un conocimiento real del impacto

ambiental del producto debe hacerse un análisis más profundo, posibilidad que

solo brindan las herramientas cuantitativas, pudiendo ser superadas mediante la

http://www.etse.urv.es/DEQ/web_cat/recerca/aga/Espanyol/0EcEdaCast.html

http://www.etse.urv.es/DEQ/web_cat/recerca/aga/Espanyol/0LciLciaCast.html

http://www.etse.urv.es/DEQ/web_cat/recerca/aga/Espanyol/0EraPPCast.html



11

combinación adecuada de estas con las cualitativas (Chambouleyron y col.,

2003).

Las herramientas de análisis cualitativo son en su mayoría empleadas para

reemplazar el análisis de los cálculos, típico de las herramientas cuantitativas.

En este sentido el análisis cualitativo presenta algunas debilidades. Es evidente

la necesidad de utilizar el potencial de las herramientas cualitativas como

complemento de las herramientas cuantitativas en la medición de aspectos que

estas no contemplan en lugar de querer remplazarlas, puesto que las

cuantitativas permiten realizar comparaciones objetivas de impacto entre

diferentes sistemas, considerando todos los flujos de materia y energía

consumidos y emitidos durante todo el ciclo de vida.

Una vez que se implementan estrategias de P+L, los ahorros empiezan a

reflejarse en los costos de producción, hasta que los nuevos costos son

inferiores a los existentes antes. En este momento la empresa se encuentra en

una ventaja competitiva frente a las que siguen utilizando sistemas tradicionales

de producción. Por lo que la P+L es muy llamativa desde el punto de vista

económico (Rigola, 1998; CCPI, 2000; UNEP, 2000).

La estrategia de implantación de P+L requiere la identificación de los problemas

ambientales, así como la evaluación ambiental de las modificaciones propuestas

mediante la aplicación de otras herramientas como el ACV, que es una de las

herramientas más útiles para aplicar los conceptos de prevención de la

contaminación.

Diferentes investigadores plantean que la evaluación de la sostenibilidad de

tecnologías requiere considerar el ciclo de vida completo del producto, enfatizan

que actualmente el ACV puede considerarse una de las mejores herramientas a

emplear en esta dirección, por considerar todos los efectos del proceso en el

ecosistema y la población que puedan poner en peligro las presentes y futuras

generaciones (UNCED, 1992; Zaror, 2000; Dewulf et. al., 2000; Dewulf and Van

Langnhove, 2002).

Por otra parte, Burgess y Brennan (2001) plantean que el análisis tradicional de

la ingeniería de procesos que se extiende para incluir la evaluación de las



12

consecuencias para el medio ambiente usando ACV, puede maximizar su

eficacia como herramienta en este sentido.

Por ser el ACV una de las herramientas más útiles y desarrolladas para aplicar

los conceptos de prevención de la contaminación, que se destaca por realizar

una valoración ambiental objetiva y cuantitativa, se abordará con mayor

profundidad en el epígrafe siguiente.

1.3 Análisis de Ciclo de Vida Los primeros estudios de análisis de ciclo de vida datan de los años ‘60 y ‘70.

Inicialmente, se limitó a simples balances de materiales y energía a lo largo del

proceso. Dada la relación entre el consumo energético, de recursos materiales y

las emisiones de residuos, no fue difícil evolucionar hacia el ACV actual. El primer

ACV fue comisionado por la Coca Cola en 1969, para evaluar diferentes tipos de

envases desde el punto de vista del consumo de recursos y generación de

residuos. La implementación de esta herramienta fue madurando en el mundo

industrializado, hasta hoy (INNOVA, 1997; Zaror, 2000).

De aquí que, el ACV es una técnica relativamente nueva; tiene los primeros

desarrollos metodológicos en los años 60, pero ha tomado auge a partir de los

años 90. Se basa en una estructura donde el impacto ambiental del producto lo

determina la sumatoria de todos los impactos durante el ciclo de vida. Su

importancia está dada porque relaciona los impactos con los problemas

ambientales y permite establecer prioridades para definir estrategias preventivas

de mejoramiento del desempeño ambiental. Además, permite que antes de

iniciar un programa de mejora ambiental, se tenga toda la información para

poder cuantificar la magnitud de los problemas y definir las soluciones con mayor

seguridad. Por otra parte, evita desplazar los problemas de una etapa del ciclo

de vida a otra o de un medio a otro y favorece la adopción de patrones de

consumo y de producción sostenibles, por lo que es una de las herramientas de

gestión ambiental a las que se les predice una mayor expansión futura

(PNUMA, 2003; NC ISO 14 040, 2005).



13

1.3.1 Definición y metodología del ACV Las metodologías del ACV se basan en estándares desarrollados por la

Sociedad de Toxicología y Química Ambiental (SETAC, 1991) y la Organización

Internacional para la Normalización (ISO), conocidas como serie ISO 14 040, en

el marco de las normas para la gestión ambiental ISO 14 000. Fuentes como la

norma española UNE 150-040-96 (1998); SETAC (1998); Sáenz y Zufia (2006);

Rieradevall (1999), ofrecen definiciones de ACV similares a la de la NC ISO 14

040 (2005) que plantea, que el ACV es una técnica para determinar los aspectos

ambientales e impactos potenciales asociados a un producto mediante la

compilación de un inventario de entradas y salidas del sistema, evaluación de

impactos ambientales asociados a las mismas e interpretación de los resultados

de las fases de inventario y evaluación de impactos con relación a los objetivos

del estudio. La técnica utilizada en ACV es la creación de modelos. Se elabora

un modelo del complejo sistema utilizado para producir, transportar, usar y

eliminar un producto, resultando en un árbol de procesos con todos los aspectos

relevantes. Se recopilan todas las entradas y salidas, obteniéndose una larga

lista de entradas y salidas, que en muchos casos es difícil de interpretar. Durante

la evaluación del impacto, se usa otro modelo para describir la relevancia de

entradas y salidas (modelo de mecanismo ambiental).

Las aplicaciones más importantes del ACV son: análisis de la contribución de

estados de ciclos de vida a la carga ambiental general, con el objetivo de tratar

preferentemente los puntos débiles; mejora del producto o proceso, comparación

de productos con similar función, comparación de opciones de procesos

tecnológicos o manejo de residuos, evaluación de nuevos productos, planeación

y evaluaciones estratégicas (Goedkoop and Oele, 2004; Gaudreault et. al.,

2006).

Un estudio de ACV se puede hacer para diferentes niveles de profundidad, la

tendencia actual es a realizar estudios simplificados. Diferentes autores, Fullana

(1997); Rieradevall (1999, 2000); Sáenz y Zufía (2006); Randa Group S_A

(2002); Rodríguez (2002a); NC ISO 14 040 (2005) analizan las etapas de un

ACV, como se muestra en la Figura 1.2.



14

Definición del objetivo y alcance del estudio

Análisis de Inventario

Evaluación de impactos

Interpretación del estudio

Figura 1.2 Fases de un ACV de un producto en general.

En correspondencia con estas fases, hay cuatro estándares ISO especialmente

designados para la aplicación del ACV, que en Cuba se corresponden con las

NC ISO 14 040- NC ISO 14 043.

La definición del objetivo y alcance permite definir el propósito y extensión del

estudio, y contiene una descripción del sistema estudiado. Resultan importantes

la unidad funcional del producto o servicio entregado y la distribución. ISO

recomienda evitar distribuciones, de no ser posible, distribuir el perjuicio

ambiental en base a una causalidad física o una base socioeconómica (NC ISO

14 041, 2000; Vink, 2003; Goedkoop and Oele, 2004).

La recolección de datos es la tarea más exigente en cuanto a la ejecución del

ACV. En general, se requiere dibujar un diagrama de flujo del sistema, colectar

datos de uso de recursos y emisiones de todos los procesos, utilizando distintas

fuentes de datos (Bases de datos de ACV, reportes, artículos científicos,

investigaciones en el lugar, conocimientos de expertos), construir un modelo del

sistema y calcular el uso de recursos y emisiones del producto estudiado (NC

ISO 14 041, 2000; Llanes y col, 2005a; Bjorklund, 2006).

Los resultados del inventario constituyen una lista de emisiones y materias

primas que en muchos casos cubre cientos de sustancias, lo que lo hace muy

difícil de interpretar, pero tiene la ventaja de ser un resultado detallado y no está



15

afectado por incertidumbres introducidas en la determinación del impacto

(Goedkoop and Oele, 2004). Esto permite combinar el método con otros más

precisos como el análisis termodinámico. La posibilidad de agregar aspectos

económicos a la metodología ACV ha sido discutida, sin embargo, estos debates

son confusos y no muy productivos. El acercamiento más productivo plantea

expresar temas sociales y ambientales por medio de obligaciones y costos

intangibles (Vink, 2003), por lo que hasta el momento es mas factible la

utilización del ACV como un complemento imprescindible del Análisis Técnico-

Económico de forma que se pueda hablar de un Análisis Técnico- Económico y

Ambiental de Alternativas.

La evaluación de los impactos es el proceso técnico para caracterizar y evaluar

los efectos ambientales de las entradas y salidas identificadas en el análisis de

inventario, con el fin de determinar la importancia relativa de cada uno de los

elementos del inventario y agregarlos a un sistema pequeño de indicadores, o a

un indicador (Vink, 2003).

Existen múltiples metodologías para la evaluación de impactos ambientales y

aún no existe un consenso generalizado sobre cuál es la mejor. La NC ISO 14

042 (2001), en los métodos de evaluación de impacto distingue elementos

obligatorios, como clasificación y caracterización y elementos opcionales como

agrupación y ponderación; el resultado final de estas últimas etapas o

valoración, debe ser un número que indica la bondad ambiental del producto.

La valoración es el paso más difícil y controvertido de un ACV, ya que la

ponderación relativa de las categorías presenta cierto grado de subjetividad y es

la menos desarrollada actualmente. Esta se refiere a la evaluación cuantitativa/cualitativa de la importancia relativa de las distintas categorías de

impacto. El objetivo de la valoración es la agregación de los datos del análisis de

impactos, se obtiene un perfil ambiental ponderado que conduce a un único

índice ambiental global para el sistema (Rieradevall, 1999; Vink, 2003; LLanes y

col, 2005a). La selección del método y categorías de impacto se basa en el nivel

deseado de agregación de los resultados.



16

En la fase de interpretación de los resultados se combinan los resultados del

análisis de inventario con la evaluación de impacto, para derivar las conclusiones

y/o recomendaciones, se analizan los resultados de los análisis de sensibilidad e

incertidumbre. Además, se requiere información sobre aspectos como economía,

comportamiento del producto y opinión pública. Optativamente, se realiza un

análisis de mejoras.

La revisión crítica verifica que los métodos utilizados son consistentes con las

normas vigentes, científica y técnicamente válidos; los datos son apropiados y

razonables; las interpretaciones reflejan las limitaciones planteadas y el objetivo

e informe del estudio son consistentes. Se utilizan procedimientos como el

Análisis de Incertidumbre, el Análisis de Sensibilidad y el Análisis de

Contribución, para entender la incertidumbre de los resultados, y qué procesos

son significativos en los mismos (NC ISO 14 043, 2001; Vink, 2003; Goedkoop

and Oele, 2004; Sáenz y Zufia, 2006).

1.3.2 Eco-Indicadores del ACV

En el mundo y en especial en Europa, se han desarrollado diferentes

indicadores que miden cuantitativamente el impacto ambiental para diferentes

productos, respaldados por bases de datos como la de la Oficina Federal Suiza

del Medio Ambiente, Bosques y Paisajes (Bundesamt für Umwelt, Wald und

Landschaft (BUWAL)), Ecoinvent y otras. (Ecoinvent Centre, 2003; Fernández y

col., 2003; Intxaurraga, 2003) En la Tabla 1.2 (ANEXO 1) se relacionan

indicadores disponibles para estudios de ACV; entre los más empleados y sus

limitaciones fundamentales se pueden mencionar: CML 1992 (no incluye ruido,

metales pesados, combustibles fósiles, emisión de partículas finas, uso de tierra

y agua); Eco-indicador 95 (no incluye ruido, combustibles fósiles, el uso de tierra

y agua), Eco-indicador 99 (no incluye ruido y uso del agua). (Rauberger y

Wagner, 1999; Aranda, 2008).

El Eco-indicador 99 incluye más aspectos y por tanto es más complejo que CML

1992, Eco-indicador 95 y otros usados en la práctica. Es un método de ACV

desarrollado por PRé Consultans en 1999, que ha demostrado ser una poderosa



17

herramienta para los diseñadores a la hora de interpretar los resultados de los

ACV mediante una base de datos validada por expertos europeos. El mismo

considera 11 categorías de impacto agrupadas en tres categorías de daños

(Salud Humana, Calidad del Ecosistema y Recursos). Este indicador refleja el

estado actual de la metodología del ACV y de su aplicación. Esto no significa,

desde luego, que se hayan solucionado todos los problemas. La ciencia

ambiental, la tecnología de los materiales y la metodología del ACV se seguirán

desarrollando y deben producir mejoras futuras del Eco-indicador (Goedkoop y

col, 1999; Rieradevall y Vinyets, 1999; Goedkoop and Spriensma, 2001a,b; PRé

Consultants, 2001a,b; Vivancos, 2002; Goedkoop and Oele, 2004).

En el Eco-indicador 99, el sistema de medidas entre los diferentes aspectos

ambientales está dado por la aproximación en función de los daños, es decir, la

relación entre el impacto y el daño a la salud humana, al ecosistema y a los

recursos. Aunque este incluye los impactos más relevantes para cada categoría

de daño, existen otros que no han sido incluidos, por lo que el método no es

100% completo. Pero este mejora la metodología de cálculo del Eco-indicador

95 y amplía la lista de impactos al considerar la disminución de los recursos, el

uso del suelo y radiación de iones, además, el modelo de daños se basa en

métodos más científicos y fiables. Se incluye una base científica mejorada y se

incluyen otras importantes mejoras.

En los daños a la salud humana se incluye el número y duración de

enfermedades y años de vida perdidos por causas ambientales. Los principales

daños aquí incluidos están dados por: enfermedades infecciosas,

cardiovasculares y respiratorias debidas a cambios climáticos; cáncer por

radiaciones iónicas, sustancias cancerígenas y agotamiento de la capa de

ozono; enfermedades respiratorias debido a químicos tóxicos (orgánicos e

inorgánicos) y daños a los ojos debido al agotamiento de la capa de ozono. Para

agregar los diferentes tipos de daños en esta categoría se utiliza la unidad DALY

(Invalidez Ajustada a Años de Vida), como una herramienta para el peso

comparativo de invalideces diferentes en una escala entre 0 y 1 (0 significa

completamente saludable y uno la muerte).



18

La diversidad de las especies, especialmente de plantas vasculares y

organismos sencillos, se usa como un indicador para la calidad del ecosistema.

El daño viene expresado como un porcentaje de especies que se amenazan o

desaparecen en un área dada durante un cierto tiempo. Los efectos vienen

dados por: ecotoxicidad (Fracción Potencialmente Afectada (PAF) de especies

expuestas a tensión tóxica), acidificación/eutrofización (se considera que el daño

es causado por un mecanismo bioquímico diferente y complejo) y uso y

transformación del suelo (Fracción Potencialmente Desaparecida (PDF)).

En daños a los Recursos, solo se modelan los recursos minerales y

combustibles fósiles, se incluye la necesidad extra de energía para extraer

mineral de baja calidad y recursos fósiles en el futuro. El uso de los recursos

agrícolas se considera que es cubierto adecuadamente en uso del suelo. Los

recursos bióticos que se extraen directamente de la naturaleza, como los peces

y las plantas de reserva o salvajes, no son hasta ahora modelados. No se

considera la cantidad de recursos como tal, sino la estructura cualitativa de

estos. Se tiene en cuenta como elemento principal de calidad del recurso, la

concentración del mismo. En lugar de modelar el aumento de la concentración

de contaminantes se modela la disminución de la concentración de recursos

minerales. La unidad de esta categoría de daño es la energía requerida para

extraer el material en MJ/kg de material extraído.

El Eco-indicador 99 no incluye algunos impactos, que pueden ser relevantes

para la Salud Humana (ruidos, trastornos endocrinos, otros efectos no

carcinogénicos y no respiratorios de algunas sustancias); para la Calidad del

Ecosistema (efecto invernadero, disminución de la capa de ozono {ambos

incluidos en Salud Humana} y el efecto de los fosfatos) y para los Recursos (uso

del agua) (PRé Consultants, 2001a, b).

La medida de las categorías de daño, se realiza por modelos de daños

complejos que relacionan los datos de inventario con el impacto que provocan y

este con los daños por medio de análisis de destino, exposiciones, efectos y

análisis de daños. De la ponderación de estas categorías de daño se obtiene el

Eco-indicador, expresado en “punto Eco-indicador” (Pt), cuyo valor no es muy



19

relevante, su principal objetivo es de comparación (1 Pt equivale a la centésima

parte de la carga ambiental anual de un ciudadano europeo medio) (Goedkoop

and Spriensma 2001a, b.

1.3.3 Herramientas informáticas para el ACV de un producto, proceso o servicio. Basados en la metodología del ACV se han desarrollado numerosos programas

para facilitar su cálculo como los que se relacionan en la Tabla 1.3 (ANEXO 2).

La mayoría de estos programas incluyen bases de datos que pueden variar en

extensión y calidad de dichos datos. En ellos se introducen los datos que

configuran el inventario para posteriormente realizar los cálculos propios de la

fase de la Evaluación de Impacto, obteniéndose los resultados para las

diferentes categorías de impacto elegidas. Algunos de estos programas realizan

análisis de sensibilidad e incertidumbre. Entre las herramientas informáticas que

soportan el procedimiento del ACV, se destacan: el Eco-it, el Boustead, GaBi 4 y

el SimaPro (Pré Consultants, 2001a, b; BCL, 2004; GaBi 4, 2006).

El SimaPro constituye una herramienta poderosa que contiene distintos métodos

de evaluación de impactos y diferentes bases de datos de inventario propias y

bibliográficas, las cuales pueden ser editadas y ampliadas sin limitaciones, lo

que facilita el análisis, así como la representación gráfica de ciclos de vida

complejos en una forma sistemática y transparente, acorde a las normas de la

serie ISO 14 000, por lo que se puede adaptar a las condiciones de otros países

y comparar productos (PRé Consultants, 2006a, b; Randa Group S.A, 2006).

Entre las bases de datos utilizadas se destaca Ecoinvent, con gran variedad de

datos bien documentados, aplicación constante de límites de sistema y

distribución. Es un recurso muy amplio que satisface casi todas las necesidades

por datos de fondo (Rieradevall y col., 2000; Ecoinvent Centre, 2003; Aranda,

2008).



20

1.3.4 Casos de aplicación del ACV Muchos estudios demuestran la utilidad y el nivel alcanzado por las

metodologías de ACV, así como su potencialidad para la comparación de

alternativas: Wadhwa (2006) destaca este análisis como una herramienta muy

eficiente para la evaluación de tecnologías y expresa la posibilidad de extender

el análisis “cradle to grave” a “cradle to cradle” mediante la recuperación de

materiales de rellenos sanitarios o cenizas volantes por ejemplo, como fuente de

materiales primarios. Se destacan trabajos aplicados a la comparación, tanto de

productos con similar función, como opciones de procesos tecnológicos o de

manejo de residuos (Acosta and Rieradevall, 2005; Wittgren and Elmquist, 2004;

Muñoz et. al., 2004; Rivela et. al., 2006; Mitchell y Arena, 2000). Bernesson

(2004, 2006), aplica el ACV a la comparación de producciones a pequeña,

mediana y gran escala, demostrando que los resultados dependen del método

de asignación de la carga ambiental usado.

Los sistemas agrícolas consisten en complejos e interrelacionados componentes

y mayormente las investigaciones se dirigen a áreas o componentes específicos,

con poca frecuencia se considera el impacto del sistema completo en el

ambiente y la salud humana, lo cual requiere cálculos complejos, por lo que se

imponen estudios como el ACV que propicien acercamientos reales a estos

análisis (Phipps, 2006). Recientemente, se han realizado contribuciones en este

sentido al usarse el ACV para definir y comparar la carga ambiental asociada a

actividades agroindustriales. La metodología del ACV en este sector se ha

desarrollado en la última década y se han mostrado avances en términos

metodológicos y de disponibilidad de datos en las diferentes conferencias de

ACV de alimentos celebradas. Se destaca la comparación de alternativas

enfocadas a la producción y consumo sostenibles (Braschkat, 2004; Rosing,

2004; Wittgren, 2004; Basset-Mens, 2004; Erzinger, 2004). En la agroindustria

azucarera se han realizado algunas contribuciones, aunque mayormente en la

industria de azúcar de remolacha y fundamentalmente centrados en el aspecto

energético. Renouf (2002) presenta un ACV preliminar de la electricidad

generada de la combustión del bagazo de caña de azúcar en Queensland.



21

Identificó la necesidad de metodologías para comparar alternativas con

argumentos ambientales.

Von Blottnitz et.al. (2006) muestran la importancia del ACV para la producción de

etanol a partir de biomasa, mediante el análisis de comparaciones del bioetanol

con combustibles fósiles, pero la mayoría dirigidas a balances de energía y

emisiones de gases de efecto invernadero, algunas evalúan determinado rango

de categorías de impacto y sólo siete realizan ACV completos, referidos a la

remolacha, uno al bagazo y los restantes a otras biomasas (Kaltschmitt et.

al.,1997; Kadam, 2002; Puppan, 2002; Reinhardt and Uihlein, 2002; Hu et. al.,

2004; Sheehan et. al, 2004; Tan. and Culuba, 2002). Estudios de Pimentel

(2003); Niven (2005); Quirin et. al. (2004); Patzek (2006); Berthiaume (2001)

muestran resultados no favorables en la evaluación de la sostenibilidad del

bioetanol y otros reportan ventajas en la reducción del uso de recursos y

calentamiento global, pero desventajas respecto a la acidificación y toxicidad,

fundamentalmente durante el cultivo y procesamiento de la biomasa. No

obstante, de las fuentes de bioetanol, el cultivo de la caña de azúcar en regiones

tropicales resulta el más eficiente con respecto al uso de la tierra y reemplazo de

combustibles fósiles (Von Blottnitz et.al., 2006).

Ramjeawon (2004) demuestra que el ACV es una herramienta útil para evaluar

el impacto ambiental de la producción de azúcar de caña y decidir opciones de

mejora del desempeño ambiental de esta industria, evaluando siete categorías

de impacto, para las cuales, el cultivo y cosecha de la caña aportan el mayor

impacto ambiental.

En Cuba se han realizado algunas contribuciones al desarrollo de esta

herramienta (Llanes, E. y col, 2005a, b), este estudio sólo se ha enfocado al

aspecto energético y considerando tres categorías de impacto (Calentamiento

Global, Acidificación, Formación de partículas en suspensión). Rodríguez

(2002b) aplica el ACV para obtener una estrategia de mejoras ambientales,

usando el Eco-indicador 95.



22

Contreras (2009) realiza un estudio comparativo del uso de los subproductos de

la cana de azúcar en Cuba, demostrando la ventaja ambiental de la valorización

de residuos y subproductos de esta industria.

Pérez (2009), realiza la evaluación de impacto mediante análisis de ciclo de vida

en la empresa azucarera Panchito Gómez Toro de la provincia Villa Clara, donde

se evidencian los beneficios ambientales por la alta eficiencia energética en esta

empresa.

No obstante, en este sector se requiere continuar trabajando para lograr obtener

la evaluación en las restantes empresas del país.



23

Conclusiones Parciales: 1. El ACV constituye una de las mejores herramientas que se utilizan para

evaluar la sostenibilidad de los procesos tecnológicos, ya que relaciona los

impactos ambientales y da la posibilidad de establecer las prioridades para

definir estrategias preventivas para el mejoramiento del medio ambiente.

2. El software, Sima Pro 6.0 constituye una poderosa herramienta para el ACV,

el cual tiene varias ventajas para el análisis del desempeño ambiental de

procesos, productos y servicios.

3. Los diferentes estudios de ACV realizados a diversos productos demuestran

la utilidad y el nivel alcanzado por este en la actualidad, así como los

resultados obtenidos para la industria azucarera que evidencian la necesidad

de continuar desarrollando estos estudios, sobre todo en nuestro país.

Capítulo II: Aplicación de la metodología de ACV a la producción de azúcar crudo en la Empresa Azucarera Ecuador.Inventario de ciclo de vida


Capítulo II: Aplicación de la metodología de ACV a la producción de azúcar crudo en la Empresa Azucarera Ecuador. Inventario de ciclo de vida.

2. Aplicación de la metodología a la producción de azúcar crudo.

En este capítulo, la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV), desarrollada por

Contreras (2007) para la industria azucarera, se aplica al proceso de obtención de

azúcar crudo en la Empresa Azucarera "Ecuador", teniendo en cuenta las

particularidades del proceso en estudio, lo que permite complementar, desde el punto

de vista ambiental, los análisis técnico-económicos que se han venido realizando en

esta fábrica y contribuir a la toma de decisiones encaminadas a lograr P+L.

2.1. Definición del objetivo y alcance del ACV (NC ISO 14041, 2000).

2.1.1. Objetivo.

El estudio tiene como objetivo identificar y cuantificar los impactos ambientales que

tienen lugar durante todo el ciclo de vida del producto, lo que permite establecer las

mejoras necesarias para alcanzar un comportamiento ambiental acorde a las

exigencias actuales.

2.1.2. Alcance del estudio.

2.1.2.1. Función y descripción del sistema en estudio.

La función principal del proceso es la obtención de azúcar crudo a partir de la caña de

azúcar. En esta etapa es necesario conocer detalladamente el proceso, las operaciones

unitarias que la conforman y las conexiones de materiales y energía existentes entre

ellas.

El sistema está en correspondencia al ciclo de vida del proceso de obtención de azúcar

crudo que se divide en tres etapas: Agrícola, Industrial, Distribución y Consumo.

(Contreras, 2007; Pérez, 2004). En la Figura 2.1 se representa el modelo del ciclo de

vida del proceso en estudio especificando las corrientes de entradas y salidas al

24



sistema, referidas al consumo de materias primas, insumos, agua y energía, obtención

de productos, subproductos y las emisiones al medio ambiente.

``

`

`

Recursos Energéticos

Recursos Materiales

Recurso Agua

Recurso Suelo

CAÑA DE AZÚCAR

Producción de Fertilizantes

Producción de Herbicidas

Producción de Pesticidas

Producción de Diesel

ETAPA AGRÍCOLA

Emisiones al Aire

Energía Eléctrica Cenizas

Producción de HCl

Producción de Ca(OH)2

Producción de NaOH

Producción de Floculantes

Miel B Cachaza

ETAPA INDUSTRIAL

Emisiones al Agua

Emisiones al Suelo

ETAPA DISTRIBUCIÓN Y CONSUMO

Figura 2.1 Modelo del ciclo de vida de la producción de azúcar crudo en la Industria Azucarera.

En la Etapa Agrícola se realiza el cultivo de la caña de forma convencional, incluye

diferentes operaciones como se observa en la Figura 2.2 (Anexo 3), las cuales se

pueden resumir en: preparación de la tierra, atenciones culturales requeridas por la

planta en su proceso evolutivo, cosecha y finalmente la transportación hacia el ingenio.

25



Es importante destacar que en esta etapa se requieren diferentes productos como

fertilizantes químicos u orgánicos, pesticidas, herbecidas, agua para regadío,

combustibles fósiles para todas las actividades agrícolas, lo cual contribuye a elevar los

impactos ambientales que tienen lugar en la misma.

La Etapa Industrial considera todo el proceso, desde la entrada de la caña al central

hasta la obtención del azúcar crudo donde se destacan como etapas fundamentales: la

extracción del jugo, purificación, concentración, cristalización y centrifugación. En la

Figura 2.3 se detallan las operaciones de esta etapa con la identificación de sus

respectivas corrientes de entradas y salidas.

Figura 2.3. Esquema de producción de azúcar crudo en la Empresa Azucarera Ecuador.

26



La caña de azúcar arriba al central en camiones o vagones de ferrocarril, proveniente

de los centros de acopio, esta es descargada en el patio y según las necesidades en el

basculador. Desde aquí es elevada por esteras transportadoras de caña hasta los

rompe bultos, los que acondicionan el colchón de la caña para pasar a los gallegos o

niveladores, facilitándole el trabajo a las cuchillas, equipo encargado de fragmentar la

caña. Esta operación tiene como objetivo fundamental romper la corteza exterior y

llegar hasta las celdas donde se encuentra contenida la sacarosa para facilitar su

extracción, pasando seguidamente a los molinos.

Este ingenio cuenta con seis molinos, cada uno tiene cuatro masas: alimentadora,

cañera, bagacera y superior. El primer molino es la desmenuzadora donde se extrae de

un 50-60% del jugo de la caña (jugo primario), luego a medida que se va moliendo, el

jugo de los últimos molinos se recircula a los primeros y se añade además agua de

imbibición para facilitar el proceso de extracción. El agua utilizada no es más que los

condensados contaminados provenientes de los últimos vasos del múltiple efecto y de

los tachos que son previamente recolectados. Toda el agua a consumir es añadida en

los últimos molinos a una temperatura alrededor de los 70 0C para impedir el desarrollo

de microorganismos patógenos, así como una mayor destrucción de los azúcares.

El bagazo generado en los molinos es transportado mediante los conductores de

bagazo a la estación de generación de vapor. De acuerdo a las necesidades se tamiza

bagazo y con la ayuda de un ventilador es conducido este bagacillo a la estación de

filtración para ser utilizado en la misma como se explica más adelante.

El jugo extraído es filtrado en un colador rotatorio situado a continuación del tren de

molinos con el objetivo de separar los sólidos groseros que contenga este (bagacillo,

paja, etc). A este jugo se le incorpora el jugo que se obtiene en la filtración de la torta,

operación que será abordada posteriormente, por lo que esta corriente se conoce como

jugo mezclado.

El jugo mezclado es bombeado a los calentadores por medio de bombas centrífugas

modelo Allis Chalmers, con las que se ha logrado, después de su instalación, una

disminución considerable del tiempo de retención del guarapo en el tándem. El

27



calentamiento del jugo es el primer paso dentro de la etapa de purificación del mismo.

Las fábrica cuenta con una batería de calentadores onolulos (cuatros bancos, cada uno

con cuatro calentadores) donde operan normalmente tres y uno se mantiene de

limpieza. Todos trabajan con el vapor de extracción de los pre-evaporadores y los

calentadores rectificadores de jugo claro (línea de 8-10 lbf/plg2). Los condensados son

recuperados como no contaminados y se utilizan como agua de alimentación a

calderas. En esta etapa se eleva la temperatura del jugo entre 102-105 ºC para pasar a

la alcalización del mismo. Se necesita homogeneizar la temperatura del jugo y eliminar

las burbujas de aire presentes en el seno del mismo, lo cual se logra mediante el

flasheo hacia la atmósfera.

En esta fábrica la alcalización del jugo, mediante la adición de lechada de cal, se lleva a

cabo de forma fraccionada, es decir, se alcaliza en frío, seguidamente de la etapa de

extracción y luego se rectifica en caliente. La lechada de cal utilizada se prepara con cal

viva en la planta de cal que existe en el ingenio, la cual debe tener un contenido de

óxido de calcio mayor de 85%.

La alcalización en caliente se lleva a cabo en los tanques flash con el objetivo de

neutralizar la acidez natural del jugo y favorecer el arrastre y sedimentación de las

macropartículas presentes en el mismo mediante el fosfato de calcio [(Ca3(PO4)2],

formado en la reacción entre el hidróxido de calcio y el ácido fosfórico presente en el

jugo. El jugo alcalizado tiene como control fundamental el pH, el cual debe estar entre

7,7 y 8,1.

Es necesario mantener los valores indicados de temperatura y pH en el jugo para evitar

efectos indeseados como la inversión de la sacarosa, destrucción de los reductores,

limitaciones en la precipitación de los fosfatos y otros compuestos orgánicos, lo cual

contribuye a aumentar el color del jugo, su viscosidad y disminución del rendimiento en

sacarosa. Cualquier alteración de este tipo contribuye a ineficiencias en la etapa de

clarificación que le precede e influye en la calidad del producto terminado con las

pérdidas correspondientes para la fábrica.

28



El jugo alcalizado pasa a los clarificadores de bajo tiempo de retención (BTR), los

cuales tienen menor volumen y tiempo de retención del jugo en esta etapa en

comparación a los que se empleaban anteriormente en la industria azucarera. La

fábrica cuenta con dos clarificadores de este tipo en los cuales ocurre el proceso de

sedimentación, obteniéndose un lodo y un jugo clarificado (jugo verde más claro y

brillante). Por lo general se añaden floculantes para facilitar la operación.

Los lodos obtenidos en los clarificadores pasan al área de filtración con el fin de extraer

el jugo residual retenido en la misma. Se les adiciona bagacillo para darle consistencia

a la torta y formar así una mezcla filtrante que permita trabajar en los filtros rotatorios al

vacío Oliver Cambell. La cachaza se debe obtener con un Pol aproximadamente igual a

2.7% y una humedad entre 70 y 76%. El agua de lavado utilizada proviene de los

últimos tres vasos del quíntuple efecto y debe tener una temperatura entre 60 y 70 ºC.

El jugo clarificado es sometido a una rectificación de la temperatura con el fin de elevar

esta debido a pérdidas de calor que se producen en las etapas anteriores y lograr

mayor eficiencia en la etapa de evaporación que le precede.

El agua contenida en el jugo clarificado es extraída por evaporación, obteniéndose un

jugo concentrado o meladura de color oscuro, mucho más densa y viscosa que la

corriente de entrada, alrededor de 63 ºBx y pureza entre 82 y 86%. Esta etapa cuenta

con dos pre-evaporadores y un quíntuple efecto. Una parte de las extracciones de los

pre-evaporadores y de los dos primeros vasos son destinadas a la etapa de

cristalización y el resto se condensa para ser usada como agua de reposición en las

calderas. Los condensados de los vasos restantes son empleados en la etapa de

filtración, como se abordó con anterioridad, como agua de lavado en las centrífugas y

para alimentar a los molinos.

La cocción es la etapa que le sigue a la evaporación, donde se obtienen las diferentes

masas cocidas. En este central solo se obtiene Masa Cocida A (MCA) y Masa Cocida B

(MCB) para lo cual se cuenta con nueve tachos de crudo; seis tachos para elaborar la

MCA y tres para la MCB. Todos trabajan con el vapor de extracción de los pre-

29



evaporadores y de los dos primeros vasos mencionado anteriormente (línea de 8-10

lbf/plg2).

Las masas cocidas son descargadas en los cristalizadores y cristalizan por

enfriamiento, formándose de esta forma los cristales de azúcar. Las masas cocidas

ricas en cristales de tamaño adecuado, son centrifugadas con el objetivo de separar los

cristales de sacarosa de las mieles. De la MCA se obtiene azúcar de primera (A) y

como co- producto de la operación Miel A (MA) que sirve como base para la obtención

de MCB. Al centrifugar la MCB se obtiene semilla B, la cual se usa como pie de templa

para producir la MCA y Miel B (MB) que es comercializada por el central unida al azúcar

de primera o comercial.

En esta área es fundamental controlar el Brix y la pureza tanto de las masas cocidas

como de las mieles. En este central se alcanza MCA con 93 0Bx aproximadamente y

valores de pureza entre 90 y 93%. La MCB alcanza valores de Brix entre 94 y 95 con

pureza variable entre 74 y 78%. Para valores superiores de Brix en las masas cocidas

las centrífugas no cargan parejo provocando deficiencias en la purga; si el Brix es bajo

puede ocurrir la reproducción de las masas cocidas. Si la pureza de las masas cocidas

es baja se producen dificultades en la purga trayendo como consecuencia el aumento

de color y la disminución de su Pol. Se debe tratar de que no ocurran reproducciones

de las masas cocidas para lograr uniformidad en el tamaño del grano.

También es importante controlar el agua de lavado para lograr obtener el azúcar

comercial con los parámetros establecidos y no se produzcan pérdidas de sacarosa por

dilución. El agua utilizada son los condensados contaminados provenientes de los tres

últimos vasos del múltiple efecto como se señaló anteriormente y de los tachos.

Para lograr un desarrollo adecuado de cada una de las etapas del proceso es necesario

diferentes sistemas auxiliares que complementen necesidades del proceso como:

tratamiento de agua para calderas, vapor, electricidad y preparación de la Lechada de

Cal, las cuales se abordan a continuación.

30



Tratamiento de agua para calderas

El agua alimentada a calderas proviene de los condensados no contaminados de los

calentadores de jugo mezclado y de agua cruda proveniente de pozos. Se necesita

usar agua de una fuente externa pues no se suplen las necesidades con los

condensados debido a inestabilidad en la molida por lo que es necesario un tratamiento

de la misma para mejorar sus características físico-químicas antes de ser alimentada a

las calderas.

Preparación de la Lechada de Cal.

La planta de preparación de la Lechada de Cal es otro sistema auxiliar presente en esta

fábrica, en ella se disponen de tres tanques mezcladores de apagado, dos de 28,31 m3

de capacidad y uno de 41,31 m3.

Generación de vapor.

El vapor usado en el proceso es generado en la propia fábrica usando como

combustible exclusivamente bagazo que es un co-producto de la etapa de extracción

del propio proceso. El sistema de generación de vapor está compuesto por cinco

generadores de vapor cuyas características se reportan en la Tabla 2.1 Anexo 4.

Generación de energía eléctrica.

En este sistema se genera toda la energía eléctrica necesaria en la fabricación y el

excedente lo exporta al Sistema Electroenergético Nacional (SEN). El mismo cuenta

con tres turbogeneradores que utilizan el vapor de alta presión producido en los

generadores de vapor. El vapor sale de estos a una presión de 20 lbf/plg2 para ser

reutilizado en equipos tecnológicos (pre- evaporadores y calentadores rectificadores de

jugo claro). Las características de los turbogeneradores se resumen en la Tabla 2.2

Anexo 5

2.1.2.2. Selección de la unidad funcional

La unidad funcional se define en función del objetivo del estudio y se le refieren todas

las entradas (materias primas, energía, insumos, recursos) y salidas (productos,

31



subproductos, emisiones) del sistema en estudio. Debe ser medible y representativa de

todos los flujos del proceso.

Para el proceso en estudio la producción de azúcar crudo es la unidad más

representativa de todas las entradas y salidas; por lo que se toma como unidad

funcional la producción diaria: 771 toneladas de azúcar crudo.

2.1.2.3. Establecimiento de los límites del sistema

Los límites del sistema se condicionan al objetivo específico que se persigue en el

estudio donde se señalan las etapas o subsistemas a tener en cuenta en el ACV,

enmarcando lo que es objeto de estudio y lo que queda fuera de este. La región externa

a los límites se denomina el entorno del sistema, el cual actúa como fuente para las

entradas y como sumidero para las salidas.

Los límites del sistema, para el caso en estudio, están en correspondencia con los

mostrados en la Figura 2.1 por líneas de trazos discontinuos; no se considera la etapa

de distribución y consumo pues se requieren varias consideraciones lo que dificultaría el

análisis, por tanto no se enmarca como objeto de estudio.

La etapa agrícola es considerada como un sistema de producción y se incluyen los

procesos productivos de fertilizantes y pesticidas. También se incluyen los procesos de

producción de insumos empleados en la etapa industrial.

2.1.2.4 Establecimiento de las reglas de asignación de cargas ambientales.

No se aplica distribución de cargas ambientales. Se considera el azúcar como producto

principal, los diferentes subproductos como productos evitados y se extienden los

límites del sistema a la producción de los mismos (Contreras, 2007; Contreras y col,

2009).

2.1.2.5 Tipos de impacto a evaluar. Metodología.

La evaluación de los impactos ambientales generados durante el ciclo de vida del

azúcar crudo se realiza con el software SimaPro 7.1 usando la metodología del Eco-

indicador 99.

32



Se escoge el Eco-indicador 99 por ser una metodología de ACV desarrollado por PRé

Consultans, que ha demostrado ser una poderosa herramienta para los diseñadores a

la hora de interpretar los resultados de los ACV mediante una base de datos validada

por expertos europeos. (Goedkoop y col, 1999; Goedkoop and Spriensma, 2001a, b;

Goedkoop and Oele, 2004; PRé Consultants, 2001a,b; Rieradevall y Vinyets, 1999;

Vivancos, 2002)

Se evalúan las 11 categorías de impacto consideradas en el Eco-indicador 99 con

ponderación basada en la perspectiva cultural jerárquica (Eco-indicador 99 (H) V2.1 /

Europa EI 99 H/A).

2.1.2.6 Suposiciones y limitaciones.

En esta fase del estudio se deben especificar las suposiciones o consideraciones que

se han asumido a lo largo del estudio (pues en algunos casos no se dispone de datos o

se desprecian los que no se consideran significativos). Así mismo, es necesario indicar

las limitaciones que se han introducido en el ACV como consecuencia de ello, ya que

puede influir en la interpretación de los resultados.

Las suposiciones realizadas durante el estudio se relacionan a continuación:

La unidad funcional se establece en correspondencia a la producción diaria

promedio en la zafra 2007 de la Empresa Azucarera Ecuador.

En la etapa agrícola se mantienen las mismas consideraciones que las reportadas

en estudios precedentes (Pérez, 2004, 2009; Pérez, y col. 2006; Contreras, 2007).

Los balances de materiales y energía se realizan en función de las características

propias del proceso en estudio.

No se cuantifican las emisiones de residuales líquidos en la etapa industrial pues no

son significativas en relación con las demás corrientes involucradas en el proceso

(Pérez, 2004; Contreras, 2007).

Se consideran los Residuos Agrícolas Cañeros (RAC) y las mieles como productos

evitados pues evitan el consumo de cantidades equivalentes de otros alimentos para

animales, como el maíz, por ser uno de los productos cuyo proceso aparece

explícitamente desarrollado en la base de datos de Ecoinvent, además se reporta en

33



la literatura que estos productos tienen un comportamiento comparable desde el

punto de vista nutritivo (Valdés, 1997; Contreras, 2007).

Se consideran las cenizas y la cachaza como productos evitados pues son

empleados como fertilizantes, disminuyendo el consumo de fertilizantes químicos

que comúnmente se emplean en la agricultura cubana y los cuales proceden de

procesos similares a los contenidos en la base de datos del Ecoinvent. (Ponce y

Balmaceda, 2000; Contreras, 2007)

No se considera el empleo de sistema de depuración de los gases de combustión.

El cálculo de los productos gaseosos de la combustión se realiza según la

metodología expuesta en CNE (2008). Las emisiones de nitrógeno se consideran

como emisiones de NOx y se asume combustión completa, es decir, no considera

emisiones de CO por constituir el CO2 el producto principal de la combustión del

carbono.

No se consideran emisiones a la ecosfera en la etapa de generación de energía

eléctrica.

Se genera energía eléctrica para satisfacer las necesidades del proceso y exportar

al SEN.

Se considera la energía eléctrica generada como un producto evitado pues evita el

consumo de combustibles fósiles por este concepto.

2.1.2.7 Requisitos de calidad de los datos. Es importante que los datos a manejar cumplan con los indicadores de calidad

necesarios para una interpretación adecuada de los resultados del ACV. En

correspondencia a estos el perfil de los datos se define de la siguiente forma:

Vigencia de los datos (temporalidad): En el caso de estudio, se obtienen los datos a

partir de los informes históricos de la Empresa Azucarera Ecuador correspondientes

a las tres últimas zafras, los cuales son analizados estadísticamente y se

seleccionan los más representativos para el proceso de evaluación de impactos.

Además, se complementan con los resultados de los balances de materiales y

34



energía, valores e índices reportados en la literatura, estudios similares de ACV,

estándares industriales, publicaciones periódicas o digitales referenciadas.

Cobertura geográfica: los datos se corresponden a la Empresa Azucarera Ecuador,

ubicada en el Municipio Baraguá de la Provincia de Ciego de Ávila.

Precisión: cuando los datos responden a un rango de valores, se trabaja con el valor

extremo que contribuya al mayor impacto ambiental. Se trabajó con el valor

promedio de azúcar producida durante la zafra 2007 y los valores asociados a esta

para las restantes variables.

Representatividad: se usan datos reales específicos del proceso base, de bases de

datos y de la literatura referenciada. El estado de la tecnología en su conjunto es

atrasado en comparación con lo que se reporta actualmente en la literatura.

2.2. Análisis de Inventario del Ciclo de Vida (AICV) (NC ISO 14041, 2000).

En el AICV se cuantifican todas las entradas y salidas que se dan a lo largo del ciclo de

vida del producto, en cada uno de los subsistemas que se consideran. El nivel de

detalle que se alcance en el inventario depende de la disponibilidad de los datos y del

grado de complejidad con que se obtengan. En correspondencia a lo manejado en el

SimaPro las categorías para el inventario de los datos son:

Entradas desde la Ecosfera (recursos naturales).

Entradas desde la Tecnosfera (recursos producto de la actividad del hombre).

Salidas a la Tecnosfera (productos, subproductos).

Emisiones a la Ecosfera (emisiones).

En la Tabla 2.3 se representan estas categorías desglosadas para cada una de las

etapas del ciclo de vida del proceso en estudio:

35



Tabla 2.3. Categorías de inventario de datos por etapas.

Categoría de Inventario Recursos y Procesos

ETAPA AGRÍCOLA

Entradas desde la

Ecosfera

Uso del suelo, energía solar, agua.

Entradas desde la

Tecnosfera

Combustible, fertilizantes, pesticidas, caña de semilla,

operaciones agrícolas (siembra, cultivo, fertilización,

irrigación y cosecha), transporte.

Salidas a la Tecnosfera Caña de azúcar, RAC.

Emisiones a la Ecosfera Emisiones de nitrógeno y pesticidas al agua, emisiones

de pesticidas al suelo, emisiones de óxido nitroso al

aire.

ETAPA INDUSTRIAL

Entradas desde la

Ecosfera

Agua, Aire.

Entradas desde la

Tecnosfera

Caña de azúcar, CaO, Na(OH), HCl, transporte, energía

eléctrica.

Salidas a la Tecnosfera Azúcar comercial, Miel B, Energía eléctrica, cenizas y

cachaza.

Emisiones a la Ecosfera Emisiones de residuales líquidos al agua.

Emisiones de los productos gaseosos de la combustión

al aire, material particulado

Se coleccionan los datos semanales durante las zafras 2007 y 2009. Los resultados

correspondientes al año 2007 aparecen en la tabla 2.4 del Anexo 6 y los del año 2009

en la Tabla 2.5 del Anexo 9. De los análisis estadísticos de dichos resultados se

observa una gran dispersión de los datos, obteniéndose valores muy altos de varianza y

Desviación Standard para todas las corrientes significativas en el proceso,

36



fundamentalmente para la caña molida, consumos de agua y otros insumos, así como

para las producciones de azúcar, miel y cachaza. Además, se obtiene valores

igualmente altos para el rango de variación de dichas variables, lo que evidencia, la

gran inestabilidad en la operación de dicha fábrica. Este comportamiento es

característico de la industria azucarera cubana, la cual constituye un típico proceso

estocástico o aleatorio por la variabilidad de la materia prima por diferentes razones,

inestabilidad en la operación y otros factores propios de esta industria.

En el Anexo 8 aparecen los resultados de los Balances de Materiales y Energía,

desarrollado mediante Excel. Se observa que el comportamiento real del proceso se

aleja de los resultados del Balance de Materiales, fundamentalmente, los valores de

azúcar producida, mieles, insumos muestran las mayores diferencias, lo que evidencia

la gran incertidumbre en el proceso de dicho complejo agroindustrial.

Para la Evaluación de Impacto mediante el Software Sima Pro se seleccionaron los

datos de la zafra 2007 por contar con mayor número de datos, ser los más completos y

donde se muestra un funcionamiento más estable de la empresa.

En las Tablas 2.6 y 2.7 aparecen los resultados promedios de la etapa agrícola e

industrial que se utilizan para el proceso de Evaluación de Impactos, los que

constituyen el inventario primario para dichas etapas.

Tablas 2.6 Resultados de Inventario primario para la Etapa Agrícola

Corrientes de Entrada desde la Ecosfera

Corriente Unidad Valor

Energía Solar GJ/d 9.53E+06

Ocupación del terreno m2/d 9.89E+04

Agua m3/d 4.55E+04

Corrientes de Entrada desde la Tecnosfera

Diesel kg/d 3.53E+07

Semilla de caña kg/d 1.96E+04

37



Pesticidas

Diuron kg/d 58.84 Glifosfato m 3/d 0.07044 Gesapox 80 Kg/d 51.15 MSMA 72 m 3/d 0.08032 Esterisoctílico 48 m 3/d 0.11080 Asulfox F m 3/d 0.06922 Finale 15 m 3/d 0.04016 Merlin 75 kg/d 4.34 Cometa m 3/d 0.03926 Fertilizantes

Urea Kg/d 19780 Superfosfato Triple Kg/d 9890 Cloruro de Potasio Kg/d 15820 Corrientes de Salida a la Tecnosfera

Caña de azúcar kg/d 7.06E+06 RAC kg/d 1.52E+06 Emisiones a la Ecosfera

Emisiones al aire

De N2O kg/d 1.75E+01 Emisiones al agua

De pesticidas kg/d 4.61E-03

De Nitrógeno total kg/d 1.23E+00 Emisiones al suelo

De pesticidas kg/d 9.21E-02

.

38



Tabla 2.7. Resultados de inventario primario para la Etapa Industrial.

Corrientes de Entrada desde la Ecosfera

Agua kg/d 2015124.23 Aire m3/d 8.65E+06

Corrientes de Entrada desde la Tecnosfera Caña de azúcar kg/d 7.06E+06 Cal Consumida kg/d 1.45E+04

Energía eléctrica kW-h/d 1.77E+05

Ácido clorhídrico kg/d 26.38

Alcohol Absoluto kg/d 2.87

Floculantes kg/d 2.09

Corrientes de Salida a la Tecnosfera Azúcar Comercial kg/d 7.71E+05

Miel B kg/d 1.07E+05

Energía eléctrica kW-h/d 10E+03 Cenizas kg/d 1360

Cachaza kg/d 2.99E+05

Emisiones a la Ecosfera Material Particulado kg/d 2580

Dióxido de carbono m3/d 9.52E+05

Dióxido de azufre m3/d 6.07E+02

Nitrógeno m3/d 3.80E+06

Vapor de agua m3/d 5.95E+06

39



Conclusiones Parciales:

1. En la fase de definición de objetivo y alcance se consideró incluir dentro de los límites

del sistema la etapa agrícola, etapa industrial y producción de insumos de ambas

etapas, tomando como unidad funcional la producción diaria de azúcar.

2. La utilización de los subproductos del proceso en la empresa objeto de estudio permitió

evitar la asignación de cargas ambientales, extendiendo los límites del sistema a la

producción de los productos evitados por el uso de dichos subproductos con diferentes

fines.

3. El análisis de inventario primario constituyen una amplia base de datos para la

evaluación del impacto ambiental en la empresa azucarera Ecuador y el análisis

estadístico de los resultados muestra una gran dispersión de los datos coleccionados,

evidenciando la inestabilidad de la operación en el mismo.

40

Capítulo III Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida del proceso.


41

3.1 Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida del proceso. A partir de los resultados del inventario del Ciclo de Vida, se realiza la evaluación de los

impactos del proceso de obtención de azúcar crudo en la Empresa Azucarera Ecuador

mediante el software SimaPro 7.1, utilizando la metodología del Eco-indicador 99. Como

primer resultado se obtiene el árbol del proceso. En la figura 3.1 se representa una sección

de dicho árbol.

En la figura se observa que del impacto total del proceso (1,75E7 Puntos), la mayor

proporción corresponde a la etapa industrial (1,06E7 Puntos) mientras el impacto

correspondiente a la etapa agrícola es de 6,94E6 Puntos. Esta información se complementa

con la de la Tabla 3.1, donde se presentan los resultados de contribución del sistema por

puntuación única, donde se observa explícitamente en orden decreciente el impacto de cada

uno de los procesos que intervienen en el mismo.

En la etapa agrícola se destaca el efecto del consumo de diesel seguido del consumo de

recursos naturales, de Urea y fosfato triple como fertilizantes. Además, se presentan

elevados valores de impacto debido a las actividades agrícolas de irrigación, cosecha,

transporte de la caña, siembra y obtención de la semilla. Por otra parte, se destaca el

impacto negativo (beneficioso) por concepto del uso de los RAC para la alimentación animal

(producto evitado).

El impacto de la etapa industrial esta dado fundamentalmente por el proceso de

cogeneración con bagazo, que en esta industria presenta valores muy elevados en relación

con las restantes etapas, seguido del consumo de cal, mientras se aprecia un elevado

impacto negativo por la valorización de la miel como producto evitado (alimento animal), la

generación de energía eléctrica a partir de bagazo y el uso de la cachaza para la

fertilización.

El impacto de la etapa industrial esta dado fundamentalmente por el proceso de

cogeneración con bagazo, que en esta industria presenta valores muy elevados en relación

con las restantes etapas, seguido del consumo de cal, mientras se aprecia un elevado

impacto negativo por la valorización de la miel como producto evitado (alimento animal), la

generación de energía eléctrica a partir de bagazo y el uso de la cachaza para la

fertilización.



42

1 pCAI Ecuador 2007

1.75E7

7.06E6 kgCaña de azucarEcuador 2007

6.94E6

3.53E7 kgDiesel, at

refinery/RER S

6.84E6

1.9E4 kgUrea, as N, at

regionalstorehouse/RER S5.54E3

1.96E4 kgSemilla de Caña de

azucar Ecuador

2.82E4

1.44E5 kgDiesel, at

refinery/RER S

2.78E4

9.9E5 m2Irrigating/CH S

Cuba

3.15E3

7.06E4 tkmTransport, lorry

16t/RER S

2.27E3

1.52E6 kgUse of RAC

Ecuador

-2.88E4

-1.54E5 kg

7.71E5 kgazucar Ecuador

2007

1.06E7

Grain maize IP, atfarm/CH S

-2.91E4

6.37E5 MJCogeneracion withbagasse Ecuador

20071.06E7

-1.93E4 kg 2.99E5 kgGrain maize IP, at use of cachaza

farm/CH S Ecuador 2007

-3.65E3 -4.38E3

-1.2E4 kgUrea, as N, at

regionalstorehouse/RER S-3.5E3

Figura 3.1.Árbol del Proceso en estudio.



43

Tabla 3.1 Contribución del proceso. Puntuación única

Empresa Azucarera Ecuador Metodo Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A

Indicador: Puntuación única

Proceso Unidad Total Caña de azúcar Azúcar

Total of all processes Pt 17509989 6939069.6 10570919Cogeneracion with bagasse Ecuador 2007 Pt 10577449 x 10577449Diesel, at refinery/RER S Pt 6864221.4 6864221.4 x Caña de azucar Ecuador 2007 Pt 88748.948 88748.948 x Irrigating/CH S Cuba Pt 3163.9017 3163.9017 x Transport, lorry 16t/RER S Pt 2273.7886 2273.7886 x Urea, as N, at regional storehouse/RER S Pt 2065.5659 5567.7071 - 3502.1412Combine harvesting/CH S Pt 1942.2939 1942.2939 x Lime, hydrated, packed, at plant/CH S Pt 1894.1371 x 1894.1371Planting/CH S Pt 1267.1079 1267.1079 x Transport, tractor and trailer/CH S Pt 424.16773 304.36221 119.80552Semilla de Caña de azucar Ecuador Pt 360.76646 360.76646 x Fertilising, by broadcaster/CH S Pt 317.4712 317.4712 x Diuron, at regional storehouse/RER S Pt 49.312358 49.312358 x Pesticide unspecified, at regional storehouse/RER S Pt 43.190097 43.190097 x Water, completely softened, at plant/RER S Pt 2.6536689 x 2.6536689Sodium hydroxide, 50% in H2O, mercury cell, at plant/RER S Pt 1.6201038 x 1.6201038Hydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER S Pt 1.2916417 x 1.2916417Glyphosate, at regional storehouse/RER S Pt 0.09225834 0.092258342 x Potassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER S Pt -205.35478 3.6655382 -209.02031

Electricity, at refinery/RER S Pt -381.17865 x -381.17865Triple superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER S Pt -791.07346 18.028472 -809.10193

Grain maize IP, at farm/CH S Pt -32859.911 -29212.382 -3647.5284



En la figura 3.2 se muestran los resultados de caracterización, se puede observar que

predomina el impacto de la etapa agrícola en la mayoría de las Categorías de Impacto, lo

cual se explica por el uso de combustibles fósiles (diesel), así como el uso de fertilizantes,

pesticidas y el uso de grandes extensiones de terreno para el cultivo de la caña. En la etapa

industrial se destaca el impacto por efectos respiratorios causados por compuestos

inorgánicos y acidificación- eutroficación debido a la emisión de material particulado y otros

gases como óxido de nitrógeno en el proceso de cogeneración.

Analizando 1 p (CAI Ecuador 2007); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / Caracterización

Caña de azucar Ecuador 2007 azucar Ecuador 2007

Carcinogens Resp. organics

Resp. inorganics

Climate change

Radiation Ozone layer Ecotoxicity Acidification/ Eutrophicati

Land use Minerals Fossil fuels

%

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

Figura 3.2.Resultados de la Caracterización En la Tabla 3.1 se muestran los resultados ponderados, se aprecia que aún cuando el efecto

de la etapa agrícola predomina en la mayoría de las categorías de impacto, como se

mencionó anteriormente, y en la etapa industrial se presenta un impacto negativo para la

mayoría de las categorías, en las categorías efectos respiratorios de compuestos

inorgánicos y Acidificación – Eutrofización se obtienen valores de impacto significativamente

44



45

altos, solo comparables con el consumo de combustibles en la etapa agrícola, lo cual hace

que dicha etapa alcance el mayor impacto total.

Tabla 3.2. Resultados ponderados

Empresa Azucarera Ecuador Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A

Indicador: Ponderación por categoría de impacto

Categoría de impacto Unidad Total Caña de azúcar Azúcar Carcinogénesis Pt 3.21E+04 3.28E+04 -7.26E+02 Resp. orgánicos Pt 1.55E+03 1.55E+03 -7.26E-01 Resp. inorgánicos Pt 9.38E+06 5.09E+05 8.87E+06

Cambio Climático Pt 8.91E+04 8.93E+04 -1.37E+02 Radiación Pt 1.34E+03 1.35E+03 -6.01E+00 Capa de Ozone Pt 4.46E+02 4.46E+02 -1.82E-01

Ecotoxicidad Pt 2.85E+04 2.87E+04 -2.74E+02 Acidificacion/ Eutrofización Pt 1.75E+06 4.04E+04 1.71E+06 Uso del Suelo Pt 1.63E+05 1.66E+05 -2.60E+03 Minerales Pt 3.41E+03 3.46E+03 -4.78E+01

Comb. Fósiles Pt 6.06E+06 6.07E+06 -2.91E+03

Total Pt 1.75E+07 6.94E+06 1.06E+07 En la figura 3.3 se corrobora de forma ponderada el efecto del proceso sobre las categorías

de daños, donde la etapa agrícola produce el mayor impacto sobre los recursos por los

combustibles fósiles fundamentalmente y la etapa industrial sobre el ecosistema y la salud

humana por las razonas antes expuestas (respiración de compuestos inorgánicos y

Acidificación Eutroficación.



Analizando 1 p (CAI Ecuador 2007); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / evaluación del daño

Caña de azucar Ecuador 2007 azucar Ecuador 2007

Human Health Ecosystem Quality Resources

%120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

Figura 3.3.Evaluación de daños. En la figura 3.4 se corrobora que el mayor efecto sobre la categoría de efectos respiratorios

por compuestos inorgánicos lo produce la etapa de cogeneración con bagazo, en la etapa

industrial, lo cual se explica por las emisiones de material particulado y otros gases de

combustión. Además, es apreciable el efecto del consumo de diesel sobre esta categoría de

impacto en la fase agrícola.

46




Cogeneracion with bagasse Ecuador 2007 Diesel, at refinery/RER SLime, hydrated, packed, at plant/CH S Irrigating/CH S CubaCombine harvesting/CH S Transport, lorry 16t/RER SUrea, as N, at regional storehouse/RER S Planting/CH STransport, tractor and trailer/CH S Fertilising, by broadcaster/CH SCaña de azucar Ecuador 2007 Pesticide unspecified, at regional storehouse/RER SDiuron, at regional storehouse/RER S Water, completely softened, at plant/RER SSodium hydroxide, 50% in H2O, mercury cell, at plant/RER S Hydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER SSemilla de Caña de azucar Ecuador Glyphosate, at regional storehouse/RER SPotassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER S Electricity, at refinery/RER S

Total

DA

LY

340320300280260240220200180160140120100806040200

Figura 3.4. Contribución del proceso a la categoría de efectos respiratorios de compuestos inorgánicos. Seguidamente en la figura 3.5 observaremos que en la acidificación- eutrificación se

destacan los mismos procesos, cogeneración con bagazo y consumo de diesel por las

razones antes expuestas.

47




Cogeneracion with bagasse Ecuador 2007 Diesel, at refinery/RER SCombine harvesting/CH S Transport, lorry 16t/RER SIrrigating/CH S Cuba Urea, as N, at regional storehouse/RER SPlanting/CH S Fertilising, by broadcaster/CH STransport, tractor and trailer/CH S Caña de azucar Ecuador 2007Lime, hydrated, packed, at plant/CH S Pesticide unspecified, at regional storehouse/RER SDiuron, at regional storehouse/RER S Sodium hydroxide, 50% in H2O, mercury cell, at plant/RER SWater, completely softened, at plant/RER S Semilla de Caña de azucar EcuadorHydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER S Glyphosate, at regional storehouse/RER SPotassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER S Electricity, at refinery/RER S

Total

PDF*

m2y

r

20000000

18000000

16000000

14000000

12000000

10000000

8000000

6000000

4000000

2000000

0

Figura 3.5. Contribución del proceso a la categoría de Acidificación Eutroficación. En la categoría de uso del suelo, el principal efecto se produce por la etapa agrícola, en la

figura 3.6, se observa que se destaca el efecto de la producción, consumo de diesel, y el

cultivo de la caña, lo cual es lógico, pues la producción de diesel requiere la ocupación de

terreno con este fin y de igual forma el cultivo de la caña tiene éste como requisito

fundamental. Además, se destaca de forma satisfactoria el efecto que produce la sustitución

de maíz por el uso de los RAC para la alimentación animal (producto evitado).

48



Analizando 1 kg (Caña de azucar Ecuador 2007); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / Caracterización

Diesel, at refinery/RER S Caña de azucar Ecuador 2007Semilla de Caña de azucar Ecuador Irrigating/CH S CubaUrea, as N, at regional storehouse/RER S Transport, lorry 16t/RER SPlanting/CH S Combine harvesting/CH STransport, tractor and trailer/CH S Fertilising, by broadcaster/CH SDiuron, at regional storehouse/RER S Pesticide unspecified, at regional storehouse/RER STriple superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER S Potassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER SGlyphosate, at regional storehouse/RER S Grain maize IP, at farm/CH SUse of RAC Ecuador

Total

PDF*

m2y

r

0.16

0.14

0.12

0.1

0.08

0.06

0.04

0.02

0

-0.02

Figura 3.6. Contribución a la categoría de uso del suelo Los principales efectos sobre los minerales están dados por el consumo de diesel, la

irrigación, el uso de urea y otros. No obstante en la etapa industrial se produce una gran

contribución a la disminución de este indicador por concepto de productos evitados. En la

figura 3.7 se observa como varias categorías de impacto como consumo de urea, maíz,

electricidad y otros fertilizantes aportan valores negativos por este concepto

49



Analizando 1 kg (azucar Ecuador 2007); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / Caracterización

Transport, tractor and trailer/CH S Lime, hydrated, packed, at plant/CH SWater, completely softened, at plant/RER S Hydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER SSodium hydroxide, 50% in H2O, mercury cell, at plant/RER S Electricity, at refinery/RER SPotassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER S Triple superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER SGrain maize IP, at farm/CH S Urea, as N, at regional storehouse/RER Suse of coal ash Ecuador 2007 use of cachaza Ecuador 2007Cogeneracion with bagasse Ecuador 2007 azucar Ecuador 2007

Total

MJ

surp

lus

1e-40e+0-1e-4-2e-4-3e-4-4e-4-5e-4-6e-4-7e-4-8e-4-9e-4-1e-3

-1.1e-3-1.2e-3-1.3e-3-1.4e-3-1.5e-3-1.6e-3-1.7e-3

Figura 3.7. Efecto sobre los minerales.

El efecto sobre los combustibles fósiles se aprecia fundamentalmente en el diesel, en la

etapa industrial, como se aprecia en la figura 3.8 los principales efectos se producen por la

Cal Hidratada, mientras la urea, la electricidad, y la miel aportan un impacto negativo por

concepto de producto evitado.

50



Analizando 1 kg (azucar Ecuador 2007); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / Caracterización

Lime, hydrated, packed, at plant/CH S Transport, tractor and trailer/CH SSodium hydroxide, 50% in H2O, mercury cell, at plant/RER S Hydrochloric acid, 30% in H2O, at plant/RER SWater, completely softened, at plant/RER S Potassium chloride, as K2O, at regional storehouse/RER STriple superphosphate, as P2O5, at regional storehouse/RER S Electricity, at refinery/RER SGrain maize IP, at farm/CH S Urea, as N, at regional storehouse/RER Suse of coal ash Ecuador 2007 use of cachaza Ecuador 2007Cogeneracion with bagasse Ecuador 2007 azucar Ecuador 2007

Total

MJ

surp

lus

0

-0.01

-0.02

-0.03

-0.04

-0.05

-0.06

-0.07

-0.08

-0.09

-0.1

-0.11

-0.12

Figura 3.8. Contribución del proceso a la categoría combustibles fósiles

La figura 3.9 muestra los resultados de ponderación donde se destaca los mayores efectos a

la salud humana por la etapa industrial, a los recursos por la etapa agrícola y seguida el

efecto al ecosistema por la etapa industrial.

51



Analizando 1 p (CAI Ecuador); Método: Eco-indicator 99 (H) V2.1 / Europe EI 99 H/A / ponderación

Caña de azucar Ecuador azucar Ecuador

Human Health Ecosystem Quality Resources

MPt

9

8.5

8

7.5

7

6.5

6

5.5

5

4.5

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0

Figura 3.9. Resultados de la ponderación.

3.2 Interpretación de los resultados.

Del análisis de los resultados de la evaluación de impacto se corrobora que la empresa

azucarera Ecuador no presenta un buen desempeño ambiental. El valor de impacto total del

proceso es superior al obtenido en otras empresas azucareras evaluadas en el país

(Contreras, 2007, Pérez, 2009). Se observa un comportamiento atípico al que generalmente

se presenta en esta industria, la etapa industrial aporta un impacto mayor que la etapa

agrícola, aún cuando se logran significativas disminuciones del impacto en diferentes

categorías como resultado de la valorización de los subproductos del proceso. El impacto

está dado fundamentalmente por el proceso de cogeneración de electricidad con bagazo, lo

cual evidencia una pobre gestión energética en dicha empresa, lo cual no permite elevados

52



53

niveles de entrega de energía al Sistema Energético Nacional y se generan altas emisiones

gaseosas.

Esta situación esta dada fundamentalmente por el estado técnico de los generadores y

equipamiento en general y por la inestabilidad en la operación del proceso.

Además, existen altos consumos de diferentes productos como la cal, sosa y diesel en la

etapa agrícola.

Por esta razón se recomienda implementar un plan de medidas encaminadas disminuir el

impacto ambiental negativo del proceso. Entre las medidas se deben estudiar alternativas

para mejorar la gestión energética de la empresa:

Utilizar los RAC en función de este objetivo.

Analizar la posibilidad de instalar equipos separadores de partículas en el proceso de

combustión.

Mejorar el estado técnico de las calderas generadoras de vapor.

Por otra parte, se deben realizar acciones para minimizar el gasto de insumos en el proceso

y el consumo de combustibles en la etapa agrícola.



54

Conclusiones Parciales: 1. La evaluación de impacto del proceso, mediante la metodología del Ecoindicador 99,

usando el software SimaPro 7.1, aporta el perfil ambiental por categorías de impacto y

categorías de daño, así como los perfiles ambientales ponderados, representativos de

la contribución total de impacto del ciclo de vida para el proceso de producción de

azúcar en la Empresa Azucarera Ecuador.

2. En la Empresa Azucarera Ecuador se genera un elevado impacto ambiental total.

3. La mayor contribución al impacto total está dada por la etapa industrial y en ésta, por

la cogeneración de electricidad con bagazo y el consumo de cal. En la etapa agrícola

la mayor contribución es aportada por el consumo de diesel.

4. Las categorías que mayor impacto presentan son los efectos respiratorios por



5. Los resultados de la evaluación de impacto en la Empresa Azucarera Ecuador

evidencian la necesidad de mejorar la gestión energética y consumo de recursos en

dicha empresa.

Conclusiones

55

Conclusiones

1- El ACV constituye una de las mejores herramientas que se utilizan para evaluar la

sostenibilidad de los procesos tecnológicos, ya que relaciona los impactos ambientales

y da la posibilidad de establecer las prioridades para definir estrategias preventivas

para el mejoramiento del medio ambiente y los resultados obtenidos para la industria

azucarera evidencian la necesidad de continuar desarrollando estos estudios en Cuba

y America Latina.

2- El ACV realizado aporta el Inventario de Ciclo de Vida, que constituye una amplia base

de datos para la evaluación del impacto ambiental, y el perfil ambiental para el proceso

de producción de azúcar en la Empresa Azucarera "Ecuador" de acuerdo a las

categorías de impacto y daño del Ecoindicador 99, mediante el uso del software

SimaPro 7.1.

3- Los resultados estadísticos muestran la variabilidad de los datos para todas las

variables estudiadas y por tanto, la incertidumbre en las condiciones de operación de

esta industria.

4- En el CAI Ecuador se genera un elevado impacto ambiental total, donde la mayor

contribución al impacto total está dada por la etapa industrial y en ésta, por la

cogeneración de electricidad con bagazo. En la etapa agrícola la mayor contribución

es aportada por el consumo de diesel.

5- Las categorías que mayor impacto presentan son los efectos respiratorios por



6- Los resultados de la evaluación de impacto en el CAI Ecuador evidencian la necesidad

de mejorar la gestión energética y consumo de recursos en dicha empresa.

7- La metodología utilizada constituye una herramienta útil para la cuantificación de los

impactos ambientales de la producción de azúcar de caña en Cuba, que puede ser

generalizada en las diferentes fábricas de azúcar en el país.

Recomendaciones

Recomendaciones:

1- Proponer la discusión de los resultados de este trabajo con el personal técnico y dirigentes

de la Empresa Azucarera “Ecuador”.

2- Que en la Empresa Azucarera “Ecuador” se implemente un plan de acciones para

mejorar el desempeño ambiental de la misma.

3- Continuar desarrollando la Evaluación de Impacto Ambiental en la próxima zafra para

identificar otros impactos que puedan existir a partir del completamiento y validación de

los datos, lo que a la vez contribuye al desarrollo de la base de datos para la industria

azucarera cubana.

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Anexos

ANEXO I Tabla 1.2. Eco-indicadores del ACV

Indicador

Compañía

desarrolladora

Fuentes de

datos

Comentarios

Eco-indicador-95

PRéconsultants,

Philips Consumer

Electronics,

NedCar(Volvo/Mit

shubishi),

OcéCopiers,

Schuurink, CML

Leiden, TU-Delft,

IVAM-ER

(Ámsterdam) y CE

Delft.

Los factores de

normalización

se basan en

datos europeos

de 1990.

Considera 10 categorías

de impacto: efecto

invernadero, capa de

ozono, acidificación,

eutrofización, metales

pesados, sustancias

cancerígenas, polución,

pesticidas, recursos

energéticos y residuos

sólidos.

Eco-indicador-99

PRéconsultants,

Philips Consumer

Electronics,

NedCar(Volvo/Mit

shubishi),

OcéCopiers,

Schuurink, CML

Leiden, TU-Delft,

IVAM-ER

(Ámsterdam) y CE

Delft.

Los factores de

normalización

se basan en

datos europeos

de 1999.

Es una actualización del

Eco-indicador-95.

Considera 11 categorías

de impacto: cancerígenos,

orgánicos e inorgánicos

respirados, cambio

climático, radiación, capa

de ozono, ecotoxicidad,

acidificación-

eutrofización, uso del

terreno, minerales,

combustibles fósiles.

CML 1992

Centro de Estudios

Medioambientales

Existen

diversos

Considera 9 categorías de

impacto: efecto

Anexos

(CML) de la

Universidad de

Leiden (Holanda).

conjuntos de

normalización:

Países Bajos

(1993/94),

Oeste de

Europa (1990)

y Mundial

(1993).

invernadero, capa de

ozono, ecotoxicidad y

toxicidad humana,

eutrofización,

acidificación, polución,

recursos energéticos y

residuos sólidos.

CML

baseline2000

Centro de Estudios

Medioambientales

(CML) de la

Universidad de

Leiden (Holanda).

Incluye

diversos

conjuntos de

normalización:

Países Bajos

(1997), Oeste

de Europa

(1995),

Mundial (1990

ó1995).

Es una actualización del

método CML 92. Las

categorías de impacto

consideradas son:

recursos abióticos,

calentamiento global,

disminución de la capa de

ozono, toxicidad (para

personas, ecosistemas

acuáticos y terrestres),

oxidación fotoquímica,

acidificación y

eutrofización.

Ecopuntos97

Ministerio Suizo

de Medioambiente.

Existen 3 versiones del método que

difieren en los factores de

normalización a aplicar.

Incluye un buen número

de categorías de impacto,

entre las que cabe

destacar los niveles de

NOx, SOx, CO2, Pb, Cd,

Zn y Hg en el aire, los

niveles de Cr, Zn, Cu, Cd,

Hg, Pb y Ni en el agua,

Anexos

pesticidas, residuos, etc.

Edip/UMIP 96

Centro de Diseño

Medioambiental de

Productos

Industriales (EDIP)

de Holanda.

Posee algunas

similitudes con

el método

CML92 e

implica una

actualización y

mejora en

diversos

aspectos.

Las categorías de impacto

consideradas son:

calentamiento global,

disminución capa de

ozono, toxicidad para las

personas, ecosistemas

acuáticos y terrestres,

acidificación,

eutrofización, smog

fotoquímico, polución,

residuos peligrosos,

residuos radioactivos, y

recursos.

EPS 2000

Resulta un

método

especialmente

indicado como

herramienta

para el proceso

de desarrollo

de un producto

en una

empresa.

Las numerosas categorías

de impacto consideradas

se agrupan en cuatro

categorías de daño: salud

humana, capacidad de

regeneración del

ecosistema, stock de

recursos, biodiversidad.

Anexos

ANEXO 2 Tabla 1.3. Principales Herramientas utilizadas en la elaboración de ACV.

Anexos

ANEXO 3 Figura 2.2 Esquema de producción de Azúcar Convencional.

Anexos

ANEXO 4

Tabla 2.1. Características principales de los Generadores de Vapor

instalados en el CAI Ecuador.

El estado técnico de los Generadores de Vapor: Es regular por problemas de hermeticidad, falta de sopladores de hollín, canales de aire y gases en mal estado, y el mal estado de refractarios.

Parámetros Unidad Valor Producción deVapor

(total)

Ton vapor/horas

150 ton. Vapor/hora Presión de Vapor Kgf/cm2 17,5

Efic. Térmica Bruta % 65 Temperatura del Vapor ºC 320

Temp. en los Hornos ºC 850 Temp. Sali. de los Gases ºC 216,17

Consumos Propios KW-h Ton Vap. /Ton. Bagazo. 1,9

Consumo de Bagazo Ton/horas 100 Temp. del Agua aliment. ºC 110 Temp. del Petróleo alim. ºC 120

Tipo de Calderas Acuotubulares 2 Calderas Retal 30

3 Alemanas Producción de Vapor

Ton.vap./horas 30

Anexos

ANEXO 5

Tabla 2.2. Características principales de los Turbogeneradores instalados en el CAI Ecuador.

Turbo N01 Alemán.

Turbo N02 Alemán.

Tipo DGK 1538-2 Unidad Año de Const. 1980 Cat. Aislam. 45 B

Cat. protección IP 44/10 Estator 12,6 t Capacidad 6150 KVA (4 MW) Velocidad 3600 r.p.m. Rotor 11/4,36 t

6300 V Excitatrid 100 V 563 A 400 A 60 Hz Temp. admis. Agua refrig.

35

0C

Admis. Presión de servicio

0,44

MPa Sobrepr.

Caudal de Agua refrig.

670

L/min

Caudal de Aire 9 m3/s

Tipo DGK 4583-2 Unidad Año de Const. 1989 Cat. Aislam. B

Cat. protección IP 44 Estator 12,6 t Capacidad 6150 KVA (4 MW) Velocidad 3600 r.p.m. Rotor 4,36 t

6300 V Excitatrid 100 V 563 A 390 A 60 Hz Temp. admis. Agua refrig.

35

0C

Admis. Presión de servicio

0,44

MPa Sobrepr.

Caudal de Agua refrig.

40

m3/h

Caudal de Aire 9 m3/s

Anexos Turbo N03 Inglés.

Tipo GEC Machines Rugby Inglaterra

Unidad

Capacidad 4000 KW Velocidad 1800 r.p.m. Polos 4 Norma BS 2613: 1970 Aislamiento B/F Altitud 1000 m Regimén S.C. Hm 075 Exitación Excitador C.A. IP 44 Año de Const 1975 Ambiente Máx. 40 0C Enfriador de Agua 57 L/s Conexiones 6 T estrellas

Anexos

ANEXO 6 Tabla 2.4. Resultados correspondientes de la Etapa Industrial con su

análisis estadístico Zafra 2007.

Etapa Industrial FEBRERO MARZO Semanas 12 al 18 19-25 26-02 3 al 11 12 al 18 19 al 25 Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 3.82 5.14 4.94 5.00 5.15 3.42Días de zafra 7.00 7.00 7.00 6.96 7.00 7.00Caña molida 27142.87 36706.94 35209.85 35613.14 36741.44 24270.68Caña por día de zafra 3877.33 5243.85 3029.98 5116.06 5248.78 3467.24 Caña día efectivo (t/d) 7098.49 7136.22 7129.91 7180.35 7137.73 7095.83 % Quemada 4.27 12.18 9.38 2.54 7.80 11.89 % Cortada con Máquina 0.32 100.00 99.97 99.95 99.66 99.25 % Pol 12.31 12.87 13.07 13.66 13.36 13.01 % Fibra 14.84 15.12 15.24 15.28 16.52 16.23"Agua" Total de agua (ton/semana) 6506.96 9227.75 9103.15 11134.45 12141.21 7271.98Total de agua/d efectivo 1701.61 1793.89 1843.49 2229.12 2358.43 2126.31Total % Caña 23.97 25.14 25.85 31.27 33.05 29.96Imbibición % caña 20.61 21.36 20.34 22.38 26.21 26.06Imbibición % fibra 138.83 141.29 133.53 146.48 158.63 160.52Jugo Mezclado (neto) 24813.03 33679.96 32170.34 34506.40 35653.41 22966.28Jugo Mezclado% caña 91.42 92.30 91.37 96.89 97.58 94.63Jugo Absoluto Extraido 23114.33 31158.69 29845.28 30172.52 30671.76 20331.06Extracción Pol 95.82 95.91 95.61 95.91 95.93 95.62 "Bagazo" % Pol 1.96 2.00 2.09 2.05 2.13 2.19 % Humedad 51.52 51.20 52.84 52.59 50.42 51.09 % Fibra 45.60 46.03 44.18 44.45 46.58 45.91 % Caña 32.35 32.84 34.47 34.37 35.46 35.36 % Brix 2.66 2.77 2.98 2.97 2.99 3.01 "Cachaza" Cachaza producida (t/d efectivo) 293.88 355.38 74.15 297.35 326.67 282.97Cachaza % Caña 4.14 4.98 1.04 4.14 4.58 3.99 "Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 370.49 489.69 408.64 647.93 534.06 263.38 Miel B (t/d efectivo) 96.88 95.20 82.75 129.71 103.74 77.01 "Azúcar" Total producida(física) (t/sem) 2608.93 3381.56 3247.70 3085.01 3731.27 2312.39Total producida(física) (t/d efect) 682.25 657.38 657.70 617.62 724.80 676.14Azúcar 96 hecha 2739.69 3485.66 3343.01 3173.86 3850.06 2379.60"Productos Insumidos" Cal Consumida (kg/sem) 59817.49 80726.62 79859.32 54158.35 66577.58 57129.50 Cal Consumida (kg/d efectivo) 15642.65 15693.35 16172.40 10842.51 12932.71 16704.53 CaO en Cal consumida (kg/sem) 1044.60 1341.22 1383.22 927.44 1105.10 1435.52 CaO en Cal consumida (kg/d 273.17 260.73 280.12 185.67 214.67 419.74

Anexos

efectivo) HCl (kg/sem) 64.47 9.54 49.86 41.16 51.03 142.15 HCl (kg/d efectivo) 16.86 1.85 10.10 8.24 9.91 41.56 Sosa Caústica (kg/sem) 191.58 54.49 136.33 112.32 108.87 90.53 Sosa Caústica (kg/d efectivo) 50.10 10.59 27.61 22.49 21.15 26.47 Floculantes (kg/sem) 6.44 6.13 4.97 4.91 6.80 6.18 Floculantes (kg/d efectivo) 1.69 1.19 1.01 0.98 1.32 1.81 Alcohol Absoluto (kg/sem) 9.36 6.13 4.37 13.48 7.70 5.97 Alcohol Absoluto (kg/d efectivo) 2.45 1.19 0.89 2.70 1.50 1.75 "Combustible" Leña (kg/sem) Petróleo (kg/sem) 194.73 Petróleo (kg/d efectivo) 50.92 Bagazo (kg/sem) 8030.29 13484.22 1227.34 12597.67 13697.34 7980.23 Bagazo (kg/d efectivo) 2099.97 2621.35 248.55 2522.06 2660.71 2333.40

Etapa Industrial ABRIL MAYO Semanas 26 al 02 03 al 10 11 al 18 18 al 25 25 al 01 02 al 09 10 al 17 18 al 25 Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 5.56 4.44 4.06 4.23 4.45 3.30 3.11 0.52Días de zafra 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 5.00Caña molida 37404.77 31539.35 29759.59 30115.99 31858.73 23544.41 21725.22 3700.31Caña por día de zafra 5640.60 4505.62 4252.81 4002.43 4551.25 3303.41 3103.50 740.06 Caña día efectivo (t/d) 7227.88 7101.45 7339.96 7114.05 7131.22 7130.15 5901.85 7133.13 % Quemada 2.30 6.96 16.93 7.01 10.42 11.91 5.86 17.50 % Cortada con Máquina 99.63 90.06 99.52 99.13 99.93 100.00 100.00 100.00 % Pol 13.68 13.56 13.56 13.20 13.33 14.24 12.49 11.89 % Fibra 16.21 16.27 15.54 15.84 15.71 15.55 17.05 17.56"Agua" Total de agua (ton/semana) 11761.93 10048.44 7134.56 9125.45 7821.96 7730.34 5286.18 853.88Total de agua/d efectivo 2115.45 2262.14 1759.01 2156.30 1757.74 2341.11 1698.64 1645.25Total % Caña 31.45 31.86 23.97 30.30 24.55 32.83 24.33 23.08Imbibición % caña 24.87 26.70 32.02 24.51 23.46 22.35 21.95 20.62Imbibición % fibra 153.47 164.10 206.12 154.75 149.34 143.68 128.71 117.41Jugo Mezclado (neto) 37742.78 30557.22 28511.95 28300.84 27856.34 22404.00 10507.36 3054.55Jugo Mezclado% caña 96.27 96.29 95.11 93.97 97.44 95.16 95.19 92.82Jugo Absoluto Extraído 31343.33 26407.27 25136.44 25346.22 26854.68 19882.78 18020.20 3050.46Extracción Pol 95.11 95.65 95.89 95.74 95.20 95.24 94.57 94.23 "Bagazo" % Pol 2.20 2.20 2.17 2.10 2.41 2.50 2.45 2.54 % Humedad 51.41 51.62 50.48 51.23 51.74 52.44 52.94 52.61 % Fibra 45.50 45.32 45.33 45.53 44.35 43.93 43.56 43.63 % Caña 35.32 35.68 35.91 35.93 37.43 37.58 39.14 40.26 % Brix 3.00 3.06 3.19 3.17 3.41 3.53 3.50 3.69 "Cachaza"

Anexos

Etapa Industrial Análisis estadístico

Semanas Count Promedio Varianza Desviación Standard Mínimo Máximo Range

Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 14.00 4.08 1.62 1.27 0.52 5.56 5.04Días de zafra 14.00 6.85 0.28 0.53 5.00 7.00 2.00Caña molida 14.00 28952.38 7.97884 E7 8932.44 3700.31 37404.80 33704.50Caña por día de zafra 14.00 4005.92 1.60174 E6 1265.60 740.06 5640.60 4900.54 Caña día efectivo (t/d) 14.00 7061.30 115524.00 339.89 5901.85 7339.96 1438.11 % Quemada 14.00 9.07 22.51 4.74 2.30 17.50 15.21 % Cortada con Máquina 14.00 91.96 702.49 26.50 0.32 100.00 99.69 % Pol 14.00 13.16 0.38 0.62 11.89 14.24 2.35 % Fibra 14.00 15.92 0.59 0.77 14.84 17.56 2.72"Agua" Total de agua (ton/semana) 14.00 8224.87 8.51153 E6 2917.45 853.88 12141.20 11287.30

Cachaza producida (t/d efectivo) 333.24 351.30 324.93 325.82 299.51 315.87 265.58 342.39Cachaza % Caña 4.61 4.95 4.43 4.58 4.20 4.43 4.50 4.80 "Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 680.47 541.13 491.78 405.11 353.59 491.09 330.79 67.39 Miel B (t/d efectivo) 122.39 121.82 121.25 95.73 79.46 148.73 106.29 129.85 "Azúcar" Total producida(física) (t/sem) 6126.62 6292.74 2598.87 2872.25 3488.31 1937.85 1873.90 475.69Total producida(física) (t/d efect) 1101.91 1416.65 640.75 678.70 783.89 586.87 602.15 916.54Azúcar 96 hecha 6462.43 6695.07 2781.09 2950.51 3599.14 1994.78 1927.35 487.79"Productos Insumidos" Cal Consumida (kg/sem) 61842.87 82824.12 57951.07 58555.57 63880.24 51591.78 43445.10 7342.34 Cal Consumida (kg/d efectivo) 11122.82 18645.68 14287.74 13836.38 14355.11 15624.40 13960.51 14147.08 CaO en Cal consumida (kg/sem) 1008.31 1601.53 1187.59 1185.77 1222.84 1336.36 1219.57 1210.11

CaO en Cal consumida (kg/d efectivo) 181.35 360.54 292.80 280.19 274.79 404.71 391.89 2331.63

HCl (kg/sem) 62.30 153.78 163.58 48.98 60.00 75.39 65.71 65.20 HCl (kg/d efectivo) 11.21 34.62 40.33 11.57 13.48 22.83 21.12 125.63 Sosa Caústica (kg/sem) 81.04 126.83 85.27 55.41 52.78 84.34 78.62 78.01 Sosa Caústica (kg/d efectivo) 14.58 28.55 21.02 13.09 11.86 25.54 25.26 150.32 Floculantes (kg/sem) 6.77 7.25 5.88 5.81 7.05 4.25 5.71 5.66 Floculantes (kg/d efectivo) 1.22 1.63 1.45 1.37 1.58 1.29 1.83 10.91 Alcohol Absoluto (kg/sem) 8.75 7.29 17.05 5.84 6.00 8.88 7.54 7.50 Alcohol Absoluto (kg/d efectivo) 1.57 1.64 4.20 1.38 1.35 2.69 2.42 14.44 "Combustible" Leña (kg/sem) Petróleo (kg/sem) Petróleo (kg/d efectivo) Bagazo (kg/sem) 14377.62 1150.93 8676.36 11311.62 11633.71 7960.61 7832.87 1407.35 Bagazo (kg/d efectivo) 2585.90 259.10 2139.14 2672.88 2614.32 2410.84 2516.99 2711.66

Anexos

Total de agua/d efectivo 14.00 2015.12 69692.40 263.99 1645.25 2358.43 Total % Caña 14.00 27.97 14.63 3.82 23.08 33.05 9.97Imbibición % caña 14.00 23.82 10.34 3.22 20.34 32.02 11.68Imbibición % fibra 14.00 149.78 431.20 20.77 117.41 206.12 88.70Jugo Mezclado (neto) 14.00 26623.18 9.3918 E7 9691.14 3054.55 37742.80 34688.20Jugo Mezclado% caña 14.00 94.75 4.67 2.16 91.37 97.58 6.22Jugo Absoluto Extraido 14.00 24381.07 5.71388 E7 7559.02 3050.46 31343.30 28292.90Extracción Pol 14.00 95.46 0.28 0.53 94.23 95.93 1.70 "Bagazo" % Pol 14.00 2.21 0.05 0.19 1.96 2.54 0.58 % Humedad 14.00 51.72 0.70 0.84 50.42 52.94 2.51 % Fibra 14.00 44.99 0.50 0.71 44.06 46.58 2.53 % Caña 14.00 35.86 4.76 2.18 32.35 40.26 7.91 % Brix 14.00 3.14 0.09 0.30 2.66 3.69 1.03 "Cachaza" Cachaza producida (t/d efectivo) 14.00 299.22 54131.33 69.82 74.15 355.38 67.08Cachaza % Caña 14.00 4.24 0.94 0.05 0.06 0.25 0.18 "Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 14.00 433.97 24911.20 157.83 67.39 680.47 613.08 Miel B (t/d efectivo) 14.00 107.91 465.56 21.58 77.01 148.73 71.71 "Azúcar" Total producida(física) (t/sem) 14.00 3145.22 2375500.00 1541.26 475.69 6292.74 5817.06Total producida(física) (t/d efect) 14.00 770.59 54131.33 232.66 586.87 1416.65 Azúcar 96 hecha 14.00 3276.43 2.69329 E6 1641.13 487.79 6695.07 6207.28"Productos Insumidos" Cal Consumida (kg/sem) 14.00 58978.71 350639638.56 18725.37 7342.34 82824.10 75481.80 Cal Consumida (kg/d efectivo) 14.00 14569.13 4379361.44 2092.69 10842.51 18645.68 7803.17 CaO en Cal consumida (kg/sem) 14.00 1229.23 32491.80 180.26 927.44 1601.53 674.09 CaO en Cal consumida (kg/d efectivo) 14.00 439.43 302378.23 549.89 181.35 2331.63 2150.28

HCl (kg/sem) 14.00 75.22 2042.65 45.20 9.54 163.58 154.05 HCl (kg/d efectivo) 14.00 26.38 965.89 31.08 1.85 125.63 123.77 Sosa Caústica (kg/sem) 14.00 95.46 2613.68 37.73 41.16 191.58 150.42 Sosa Caústica (kg/d efectivo) 14.00 32.05 1256.06 35.44 10.59 150.32 139.72 Floculantes (kg/sem) 14.00 5.99 0.75 0.86 4.25 7.25 3.01 Floculantes (kg/d efectivo) 14.00 2.09 6.51 2.55 0.98 10.91 9.93 Alcohol Absoluto (kg/sem) 14.00 8.28 11.12 3.33 4.37 17.05 12.68 Alcohol Absoluto (kg/d efectivo) 14.00 2.87 11.83 3.44 0.89 14.44 13.56 "Combustible" Leña (kg/sem) Petróleo (kg/sem) Petróleo (kg/d efectivo) Bagazo (kg/sem) 14.00 8669.15 21400000.00 4632.25 1152.93 14377.60 13224.7 Bagazo (kg/d efectivo) 14.00 2171.21 695351.67 833.88 248.55 2711.66 2463.10

Anexos

ANEXO 7

Tabla 2.5. Resultados correspondientes de la Etapa Industrial con su análisis estadístico Zafra 2009.

MARZO Semanas 2 al 8 9 al 15 16-22 23 al 29 Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 5.00 1.51 0.78 5.59Días de zafra 7.00 7.00 7.00 7.00Caña molida/semana 35345.61 25724.89 5534.61 39282.70Caña por día de zafra 5049.37 3674.98 790.66 5611.81 Caña día efectivo (t/d) 7067.71 17002.57 7132.23 7025.05 % Quemada 65.48 9.72 3.62 0.00 % Cortada con Máquina 100.00 100.00 97.42 0.00 % Pol 12.68 12.60 11.29 12.72 % Fibra 15.57 15.38 16.32 15.66"Agua" Total de agua (ton/semana) 7501.04 5021.00 779.45 9196.36Total de agua (ton/d efectivo) 1499.91 3318.57 1004.44 1644.62Total % Caña 21.22 19.52 14.08 23.41Imbibición % caña 19.57 18.12 14.38 0.00Imbibición % fibra 125.64 117.82 88.13 0.00Jugo Mezclado (neto) 30451.11 21909.30 4374.89 34757.70Jugo Mezclado% caña 96.15 95.17 79.05 88.48Jugo Absoluto Extraido 29641.41 21769.39 4631.41 31198.91Extracción Pol 94.05 93.47 93.52 94.17 "Bagazo" % Pol 2.15 2.40 2.09 2.12 % Humedad 52.63 51.00 50.36 52.09 % Fibra 44.06 44.76 46.58 44.84 % Caña 35.07 34.35 35.04 34.93 % Brix 2.96 3.36 3.06 3.08 "Cachaza" Cachaza producida (ton/d efectivo) 292.60 846.73 74.18 290.92Cachaza % Caña 4.14 4.98 1.04 4.14 "Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 2030.82 1619.03 534.64 2141.00 Miel B (t/d efectivo) 406.08 1070.08 688.96 382.88 "Azúcar" Total producida(física) (t/semana) 3020.83 1850.84 486.78 3681.91Total producida(física) (t/d efect) 604.05 1223.29 627.30 658.45Azúcar 96 hecha 3066.22 1895.45 576.44 3792.60"Productos Insumidos(Kg)" Cal Consumida 50432.00 40283.00 320.67 49582.00 CaO en Cal consumida 56.44 53.20 4.28 53.18 HCl 3000.00 2500.00 0.00 5120.00

Anexos Sosa Caústica 2800.00 4400.00 0.00 2400.00 Floculantes 180.00 120.00 4.14 300.00 Alcohol Absoluto 290.00 300.00 0.00 306.00 "Combustible (ton.)" Leña Petróleo Bagazo 12395.62 8837.30 1939.13 13721.25

ABRIL MAYO Semanas 30 al 5 6 al 12 13 al 19 20 al 26 27 al 3 4 al 7 Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 5.24 4.73 5.06 4.58 3.37 2.05Días de zafra 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 3.48Caña molida/semana 35352.09 30020.50 30509.41 30831.41 22913.50 6774.28Caña por día de zafra 5050.30 4288.64 4358.49 4404.49 3273.36 1947.10 Caña día efectivo (t/d) 6745.29 6340.53 6029.89 6737.04 6792.00 3299.70 % Quemada 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 % Cortada con Máquina 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 % Pol 13.71 12.54 12.85 13.44 12.80 11.73 % Fibra 15.90 15.66 16.32 16.60 15.72 16.98"Agua" Total de agua (ton/semana) 10145.72 7799.52 9700.20 10030.48 6823.02 1379.52Total de agua (ton/d efectivo) 1935.84 1647.31 1917.15 2191.78 2022.47 671.95Total % Caña 28.70 25.98 31.79 32.53 29.78 20.36Imbibición % caña 26.53 30.24 28.25 24.39 22.29 23.57Imbibición % fibra 166.79 193.15 173.11 146.93 141.75 138.77Jugo Mezclado (neto) 32900.20 27372.31 29261.50 29449.88 21832.91 5565.50Jugo Mezclado% caña 93.06 91.18 95.91 95.52 95.28 82.16Jugo Absoluto Extraido 27981.07 23800.04 23950.77 24139.33 18196.76 5169.93Extracción Pol 94.12 94.00 93.81 93.88 94.23 91.93 "Bagazo" % Pol 2.26 2.16 2.22 2.22 2.14 2.48 % Humedad 52.09 51.90 51.43 51.98 51.37 52.08 % Fibra 44.64 44.99 45.48 44.85 45.58 44.45 % Caña 35.63 34.80 35.88 37.01 34.49 38.21 % Brix 3.27 3.11 3.09 3.18 3.04 3.47 "Cachaza" Cachaza producida (ton/d efectivo) 308.71 252.85 278.01 333.27 300.68 47.85

Cachaza % Caña 4.58 3.99 4.61 4.95 4.43 1.45 "Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 2079.00 1759.00 1863.00 1940.00 1560.00 630.03 Miel B (t/d efectivo) 396.68 371.51 368.20 423.91 462.41 306.88 "Azúcar" Total producida(física) (t/semana) 3247.64 2712.26 2673.17 3032.95 1750.87 603.54

Anexos Total producida(física) (t/d efect) 619.66 572.85 528.33 662.74 518.99 293.98Azúcar 96 hecha 3345.75 2783.53 2739.11 3119.61 1795.61 613.87"Productos Insumidos(Kg)" Cal Consumida 50568.00 49813.00 33761.00 41615.00 39843.00 355.65 CaO en Cal consumida 57.22 66.32 47.62 57.00 51.17 5.25 HCl 1476.00 2806.00 0.00 3590.00 1945.00 0.00 Sosa Caústica 4400.00 1400.00 3400.00 1000.00 3000.00 0.00 Floculantes 150.00 175.00 175.00 225.00 175.00 5.01 Alcohol Absoluto 425.00 291.00 358.00 284.00 303.00 0.00 "Combustible (ton.)" Leña Petróleo Bagazo 12597.59 10447.61 10948.20 11411.90 7903.61 2588.39

Análisis estadístico

Semanas Cantidad Promedio Varianza Desviación Standard Mínimo Máximo Rango

Parámetros "Caña" (ton.) Días efect. Moliendo 10.00 3.79 3.04 1.74 0.78 5.59 4.82Días de zafra 10.00 6.65 1.24 1.11 3.48 7.00 3.52Caña molida/semana 10.00 26228.90 1.3429 E8 11588.40 5535.00 39283.00 33748.00Caña por día de zafra 10.00 3844.92 2.23168 E6 1493.88 790.66 5611.81 4821.15 Caña día efectivo (t/d) 10.00 7417.20 1.26199 E7 3552.45 3299.70 17002.60 13702.90 % Quemada 3.00 26.28 419.38 20.48 0.00 65.48 65.48 % Cortada con Máquina 3.00 99.14 2293.81 47.89 0.00 100.00 100.00 % Pol 10.00 12.64 0.50 0.71 11.29 13.71 2.42 % Fibra 10.00 16.01 0.27 0.52 15.38 16.98 1.61"Agua" Total de agua (ton/semana) 10.00 6837.63 1.17838 E7 3432.75 779.45 10145.70 9366.27Total de agua (ton/d efectivo) 10.00 1785.40 509111.86 713.52 671.95 3318.57 2646.62Total % Caña 10.00 24.74 36.35 6.03 14.08 32.53 18.45Imbibición % caña 10.00 20.73 75.86 8.71 0.00 30.24 30.24Imbibición % fibra 10.00 129.21 2946.47 54.28 0.00 193.15 193.15Jugo Mezclado (neto) 10.00 23787.53 1.15434 E8 10744.00 4374.89 34757.70 30382.80Jugo Mezclado% caña 10.00 91.20 37.57 6.13 79.05 96.15 17.11Jugo Absoluto Extraido 10.00 21047.90 8.67532 E7 9314.14 4631.41 31198.90 26567.50Extracción Pol 10.00 93.72 0.46 0.68 91.93 94.23 2.30 "Bagazo" % Pol 10.00 2.22 0.02 0.12 2.09 2.48 0.39 % Humedad 10.00 51.69 0.43 0.66 50.36 52.63 2.27 % Fibra 10.00 45.02 0.92 0.96 43.56 46.58 3.03 % Caña 10.00 35.54 1.48 1.22 34.35 38.21 3.86 % Brix 10.00 3.16 0.03 0.16 2.96 3.47 0.51 "Cachaza" Cachaza producida (ton/d efectivo) 10.00 302.58 351618.00 592.97 57.59 1626.75 1569.16

Cachaza % Caña 10.00 3.83 1.97 1.40 1.04 4.98 3.94

Anexos

"Miel (ton.)" Miel B (t/sem) 10.00 1615.65 332570.00 576.69 534.64 21410.00 1606.37 Miel B (t/d efectivo) 10.00 487.76 52309.64 228.71 306.88 306.88 1070.08 "Azúcar" Total producida(física) (t/semana) 10.00 2306.08 1204710.00 1097.59 486.78 3681.91 3195.13

Total producida(física) (t/d efect) 10.00 630.96 54832.04 234.16 293.98 1223.29 929.31Azúcar 96 hecha 10.00 2372.82 1.23414 E6 1110.92 576.44 3792.60 3216.16"Productos Insumidos(Kg)" Cal Consumida 10.00 35657.33 378640000.00 19458.80 320.67 50568.00 50247.30 CaO en Cal consumida 10.00 45.17 477.34 21.85 4.28 66.32 62.04 HCl 7.00 2919.57 2.93567 E6 1713.37 0.00 5120.00 5120.00 Sosa Caústica 8.00 2850.00 2650000.00 1628.09 0.00 4400.00 4400.00 Floculantes 10.00 150.91 8232.16 90.73 4.14 300.00 295.86 Alcohol Absoluto 8.00 319.63 19982.90 141.36 0.00 425.00 425.00 "Combustible (ton.)" Leña Petróleo Bagazo 10.00 9279.06 16600000.00 4080.93 1939.13 13721.30 11782.10

Anexos

ANEXO 8 Resultados de los Balances de materiales y de Energía desarrollado mediante Excel.

Balances de Materiales en el Proceso de Obtención de Azúcar Crudo.

Área I Área II Área III Área IV

Nomenc Ind Reg Valores CAI Ec. Molinos Tanque de JM Calent

Tanque Flash Clarific Filtro Evaporador Tachos,C,Cent

CA 621374.56 294220.85 7061.30 7061.30 AI (25-30)% 0.28 0.20 1406.47 B (21-30)% 0.26 2434.48 JM 7182.48 FC (11-16)% 0.15 0.15 FB (45-50)% 0.45 0.45 T(AI) (75-85)°C 80.00 70.00 Bx(B) (3-4)% 0.03 Bx(JM) (12-15)% 0.16 PB (2-4)% 0.02 HB (47-50)% 0.49 RL1 RG1 RS1 JF (12-20)% 0.16 1149.20 1149.20 JC 7182.48 TE(JM) 35.00

TS(JC) (102-

106)°C 105.00 105.00 X 1.04 λV 2283.30 Cp (JM) 3.81

Anexos

VC 873.32 m(CaO) (400-600) 500.00 3530650.25 V(Le) 36.00 0.03 98073.62 ρ(Le) 1.03 Le 100.92 JA 7283.40 JCl 6206.92 L 1076.49

A (100-

150)% 1.25 1.25 363.56 C 0.04 0.04 0.04 290.85 Bx(JCL) 18.86 Bx(M) 62.64 n 5.00 M 1868.81 E 4338.10 VME 913.28 Bx (MB) 88.00 Bx (AC) 99.50 H(AC) 0.50 IPA 7.00 MB 189.67 AC 1008.76 AT 670.38 VT 52959.75 VT 1271.03

Anexos

ANEXO 9 Nomenclatura de las corrientes involucradas en los balances de

materiales y energía del proceso.

Simbología Descripción

CA Caña de Azúcar

AI Agua de Imbibición

JM Jugo Mezclado

B Bagazo

JF Jugo Filtrado

JC Jugo Calentado

VC Consumo de Vapor en calentadores

Le Lechada de cal

m(CaO) Masa de Óxido de calcio

JCl Jugo Clarificado

JA Jugo Alcalizado

L Lodo del clarificador

A Agua de lavado en la torta

C Cachaza

M Meladura

EME Agua a evaporar en el jugo clarificado en el múltiple efecto

VME Consumo de vapor en el múltiple efecto

VT Consumo de vapor en el tacho

IPAC Índice de producción de Azúcar Comercial

AC Azúcar comercial

MB Miel B

VT Consumo total de vapor en los tachos

AT Agua total a evaporar en los tachos

Anexos

ANEXO 10 Simbología de las principales variables y/o parámetros utilizados en los

balances de materiales y energía del proceso.

SIMBOLOGÍA

VARIABLES Y/O PARÁMETROS

TV Temperatura del vapor de baja presión

Cp Calor específico del jugo

λv Calor latente del vapor de baja presión

TE(JM) Temperatura de entrada del Jugo Mezclado a los calentadores

onolulos

TS(JC) Temperatura del Jugo Calentado que sale de los calentadores

onolulos

ρ(Le) Densidad de la lechada de cal

V(Le) Volumen de la lechada de cal

m(CaO) Masa del óxido de calcio

T(AI) Temperatura del Agua de Imbibición

Tg Temperatura de gases de salida de la chimenea

Ta Temperatura del agua de alimentación a calderas

hv Entalpía del vapor producido en la caldera

ha Entalpía del agua de alimentación a calderas

Tw Temperatura a la presión de trabajo en la caldera de bagazo

Pw Presión de trabajo en la caldera de bagazo

% C Por ciento de cachaza con relación a la caña molida

% JF Por ciento de jugo filtrado con relación al jugo mezclado

% AI Por ciento de agua de imbibición con relación a la caña molida

FB Por ciento de fibra en bagazo

FC Por ciento de fibra en caña

Anexos

HB Humedad del bagazo

Bx(B) Brix del Bagazo

Bx(JM) Brix del Jugo Mezclado

Bx(JCl) Brix del Jugo Clarificado

Bx (M) Brix de la Meladura

X Factor de pérdida en el múltiple efecto y en calentadores (debido a

condiciones técnicas del equipo)

n Número de efectos

Bx(MB) Brix de la Miel B

Bx(AC) Brix del Azúcar Comercial

H(AC) Humedad del Azúcar Comercial

Anexos

título: análisis del ciclo de vida de la producción de

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