EVALUACIÓN DEL BAGAZO DE CAÑA DE AZUCARCOMO COMBUSTIBLE SUSTITUTO DE PETRÓLEOPorIng. Pablo A. Molinero D.EMPRESA AGROINDUS...
INTRODUCCIONEMPRESA QUE REUTILIZA OVALORA=EMPRESA QUE GANA
DESCRIPCIONYDIAGNOSTICO
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.El Bagazo. Residuo de la molienda de caña. Su característi...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Fuente: ISJ. 2008
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Derivados y usos alternativos delbagazoPAPELTABLEROSFURFURAL...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.ComposiciónAproximadamente: C 47.0 % H 6.5 % O 44.0 % Ce...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Valor calórico del bagazo El valor calórico aproximado del ...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Ventajas del uso del bagazo comocombustible Costo cero. El...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Eficiencia de calderas yoportunidad de generación.Ítem Tipo ...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.EL BAGAZO COMO FUENTE DEENERGÍA• Energía derivada de la biom...
PROCESOS DE CONSUMO TERMICO YPOSIBILIDADES DE ENERGIA EN EL INGENIOAZUCARERO• Principal fuente de energía en la producción...
Fuente: ISJ. 2008
Fuente: ISJ. 2008
Fuente: ISJ. 2008
Fuente: ISJ. 2008
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.LA DULCE ELECTRICIDAD: EL CASOBRASILEÑO Crisis energética ...
ASPECTOS AMBIENTALES YENERGÉTICA PERUANA Fuentes principales: Centrales hidroeléctricas Combustión de petróleo, Gas. ...
ANALISIS DEVIABILIDAD
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.SELECCIÓN DE ALTERNATIVAGrado de madurez por alternativa emp...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Selección de alternativa empresarial eco amigable en el Perú...
ALTERNATIVA Bagazo Petróleo R 500Costo del combustible(b)(US$ / galón) 0 1,52Costo oportunidad (venta a papeleras de bagaz...
TIR541%321%0%100%200%300%400%500%600%BAGAZO PETROLEOALTERNATIVA%Evaluación financieraResultados VAN y TIR para la elección...
ANALISIS ECONOMICO DEL BAGAZO FRENTE AOTRAS ALTERNATIVAS PARA SU COMBUSTIONALTERNATIVA A B C D ETecnología(a)TCP TEC-1 TEC...
Evaluación financieraResultados VAN y TIR para la elección de alternativatecnológica.ALTERNATIVA TIRTCP 13%TEC – 1 100%TEC...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.ANALISIS DE SENSIBILIDAD La tasa de descuento SNIP: 15 % ...
Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.CONCLUSIONES. El bagazo es una alternativa de inversión via...
Ing. Pablo A. Molinero D.EMPRESA AGROINDUSTRAL POMALCA SAA.pmolinerod@hotmail.compmolinero@pomalca.com.pe
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  1. 1. EVALUACIÓN DEL BAGAZO DE CAÑA DE AZUCARCOMO COMBUSTIBLE SUSTITUTO DE PETRÓLEOPorIng. Pablo A. Molinero D.EMPRESA AGROINDUSTRAL POMALCA SAA.Análisis Económico de Experiencias Eco amigables24 al 29 Noviembre 2008. EPG. UNPRG. Lambayeque. Perú.24 al 29 Noviembre 2008. EPG. UNPRG. Lambayeque. Perú.
  2. 2. INTRODUCCIONEMPRESA QUE REUTILIZA OVALORA=EMPRESA QUE GANA
  3. 3. DESCRIPCIONYDIAGNOSTICO
  4. 4. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.El Bagazo. Residuo de la molienda de caña. Su característica más importante desde el punto de vista de la producción devapor es la humedad que en el mejor de los casos debe variar de 42 – 48% y enel peor de 48 – 50 %. El bagazo está constituido por: Materia Insoluble: la fibra (47 – 50%, celulosa y xilosa > 90%) Materia soluble en agua (el jugo: sacarosa + AR: 2 – 5% Bx) La cantidad de bagazo dependerá del contenido de fibra en caña (12 – 14%) delsiguiente modo: Peso específico aparente: 0.08 – 0.24 g / m³. El almacenamiento no puede realizarse a la intemperie.bagazoFibracañaFibraTMCTMB%%×=
  5. 5. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Fuente: ISJ. 2008
  6. 6. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Derivados y usos alternativos delbagazoPAPELTABLEROSFURFURALALIMENTOSBALANCEADOAlternativa enuso en el PerúAlternativa actual ypotencial en uso enel PerúHIDRÓLISIS = ETANOLAlternativa FUTURAde uso en el mundo
  7. 7. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.ComposiciónAproximadamente: C 47.0 % H 6.5 % O 44.0 % Ceniza 2.5 %No hay generación de SOx ni de NOxy las cenizas pueden ser reutilizadasal no haber metales pesados.
  8. 8. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Valor calórico del bagazo El valor calórico aproximado del bagazo puede ser: VCS = 8 280 BTU / lb = 4 600 Kcal / Kg. VCN = 7 650 BTU / lb = 4 250 Kcal / Kg. (bagazo seco) Generalizando: VCN = 4250 – 4850 w [Kcal/Kg] = 7650 – 8730 w [BTU/lb] Donde w = % humedad del bagazo. Para efecto de cálculos debe tenerse en cuenta las siguientes pérdidas de calor:en los gases de chimenea, radiación, inquemados, combustión incompleta.
  9. 9. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Ventajas del uso del bagazo comocombustible Costo cero. Elimina los costos de trasporte ydisposición. Es un recurso renovable.
  10. 10. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Eficiencia de calderas yoportunidad de generación.Ítem Tipo de Horno / Consumo Eficiencia totalCaldera tubos de fuego Ward Leonard 66 %Babcock & Wilcox 24 Kg vapor / Kg Bagazo 56.2 %OTROS COMBUSTIBLES- Carbón VCN 7 000 – 8 000 Kcal. / Kg.- Petróleo VCN 10 700 Kcal. / Kg.- Leña VCN 2 500 Kcal. / Kg.
  11. 11. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.EL BAGAZO COMO FUENTE DEENERGÍA• Energía derivada de la biomasaRenovable indefinidamente y Fácil dealmacenar.• Cultivos energéticos: sorgo dulce y cañade azúcar, plantas de elevada asimilaciónfotosintética• La caña de azúcar: captador vivo máseficiente de energía solar = altosrendimientos agrícolas.• La biomasa aprovechableenergéticamente: bagazo y los residuosagrícolas cañeros (RAC).• Es utilizado solamente el bagazo, ya quelas experiencias existentes en el uso de losRAC se limitan a la producción debriquetas para la cocción de alimentosdoméstica y colectiva. (en el Perú, debemencionarse el caso de Brasil)
  12. 12. PROCESOS DE CONSUMO TERMICO YPOSIBILIDADES DE ENERGIA EN EL INGENIOAZUCARERO• Principal fuente de energía en la producciónde azúcar. Se consumen 500 Kg. de vapor y21 kW/h por ton. de caña molida.• Calderas que utilizan bagazo comocombustible con una eficiencia entre el 50 yel 60%,• Turbogeneradores que utilizan turbinas decontrapresión, algunas centrales estánsincronizadas al sistema electro energéticonacional.• Variantes para un mejor aprovechamiento deeste potencia:• Uso óptimo de la capacidad instalada.• Aumento de la eficiencia de lageneración de electricidad.• Uso de Centrales termoeléctricas.• Utilización de ciclos con turbinas degas.
  13. 13. Fuente: ISJ. 2008
  14. 14. Fuente: ISJ. 2008
  15. 15. Fuente: ISJ. 2008
  16. 16. Fuente: ISJ. 2008
  17. 17. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.LA DULCE ELECTRICIDAD: EL CASOBRASILEÑO Crisis energética La Unión de la Agroindustria Cañera (UNICA): 4 500 MW - hora bagazo podría agregar dentrode 3 años al SNGE. (6,7 %) de la capacidad actual del país. Un tercio del volumen molido de azúcar se convierte en azúcar o alcohol, y el resto esbiomasa. El déficit de energía Baja inversión en generación y transmisión eléctrica Escasez de lluvias. La mayor disponibilidad de bagazo se tiene entre mayo y septiembre, precisamente el períodode lluvias escasas en la mayor parte de Brasil, donde los embalses proporcionan más de 90 %de la electricidad. Este recurso se encuentra cerca de los grandes consumidores. Sao Paulo. La caña de azúcar combate el calentamiento de la Tierra. Eficiencia de uso baja, no hay políticas de estímulo a la cogeneración. Quema principalmentepara eliminar el bagazo.
  18. 18. ASPECTOS AMBIENTALES YENERGÉTICA PERUANA Fuentes principales: Centrales hidroeléctricas Combustión de petróleo, Gas. Problemas Gas y petróleo = no renovables. Las hidroeléctricas, Mala administración del agua Deshielos de los glaciares Agua es un recurso escaso y afuturo de orden estratégico. Alternativas La biomasa, utilizada mayormente por elsector fabril azucarero Artesanales: carbón vegetal
  19. 19. ANALISIS DEVIABILIDAD
  20. 20. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.SELECCIÓN DE ALTERNATIVAGrado de madurez por alternativa empresarial eco amigable en el Perú.ExperienciaecoamigableProyecto Experimt. Comerc. Promoc Divulgac.C/T deTPromedioEliminaciónvertederos 1 1 1FabricaciónPapel 3 3 3Alimentobalanceado 3 1 2 2SustitutoCombustible 3 3 3TablerosAglomerados 3 3 3FurfuralPdto. Quím. 3 1 1 2FUENTE: elaborado por el autor
  21. 21. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.Selección de alternativa empresarial eco amigable en el Perú.Experiencia ecoamigableMadurezAccesibilidadMercadopotencialGestiónambientalProblemasocio –económicoServ.Amb.TotalProm.Eliminaciónvertederos1 3 1 1 2 1 9 1.50FabricaciónPapel3 1 3 1 2 3 13 2.17Alimentobalanceado2 2 2 2 2 2 12 2.00SustitutoCombustible3 3 3 2 2 3 16 2.67TablerosAglomerados3 2 3 1 2 2 13 2.17FurfuralPdto. Quím.2 1 1 1 2 1 8 1.33FUENTE: elaborado por el autor
  22. 22. ALTERNATIVA Bagazo Petróleo R 500Costo del combustible(b)(US$ / galón) 0 1,52Costo oportunidad (venta a papeleras de bagazo US$ / TM) 45,45 0Presión del vapor (vapor vivo), Kg. / cm230 30Temperatura del vapor (vapor vivo), °C 300 300Duración(d)(zafra), h/año 6600 6600Vida útil, años 30 30Tasa de interés 0.15 0.15Molienda anual 792000 792000TM Bagazo producido por año 237600 237600Cap. calórica bruta del combustible (e)(Kcal. / Kg.) 4600 9730Eficiencia de combustión % 75 85Generación de vapor TM/h (calderas) 20 20Requerimientos térmicos del caldero (f)(Kcal. / Kg. vapor) 614,88 614,88Cantidad de combustible requerido (teórico) TM – gal 44473,51233 2258292,833Cantidad de combustible requerido (real) 59298,01644 2656815,097Excedente de bagazo 178301,9836 237600Costo del combustible consumido (US$ / año) 0 -4025477,42Costo de oportunidad = costo bagazo dejado de vender -2695364,384 0Ingresos venta bagazo 8104635,616 10800000Beneficios netos 5409271,233 6774522,58Costos ambientales unitarios (g)US$ / MW-h (SOx y NOx) 10 10Costo anual (g)0 -330000Inversión (g)-1000000 - 2000000Beneficios netos inc. Costo ambiental 4409271,233 4444522,58Evaluación económica del bagazo vs. petróleo.
  23. 23. TIR541%321%0%100%200%300%400%500%600%BAGAZO PETROLEOALTERNATIVA%Evaluación financieraResultados VAN y TIR para la elección del bagazo.ALTERNATIVA TIR VANBAGAZO 541% $30.014.925,88PETROLEO 321% $32.203.157,98ANÁLISIS ECONÓMICO DEL USOENERGÉTICO DEL BAGAZOFUENTE: elaborado por el autor
  24. 24. ANALISIS ECONOMICO DEL BAGAZO FRENTE AOTRAS ALTERNATIVAS PARA SU COMBUSTIONALTERNATIVA A B C D ETecnología(a)TCP TEC-1 TEC-2 TEC-3 BIG GTPresión del vapor(b), MPa 2,1 4,2 6,0 8,0 8,0Temperatura del vapor, °C 300 450 450 450 500Capacidad de molienda, tc/h 150 150 150 150 150Duración (zafra), h/año 4536 4536 4536 4536 4536Duración (fuera de zafra), h/año 2880 2880 2880 2880Combustible en zafra(c)Bagazo Bagazo Bagazo Bagazo BagazoCombustible fuera de zafra(d)Eucalip. Eucalip. Eucalip. Eucalip. Eucalip.Costos de inversión(e), US$/kW 797 517 525 581 1700Vida útil, años 30 30 30 30 30Tasa de interés 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15Potencia disponible instalada, MW 5,4 15,0 16,3 18,3 29,2Potencia excedente en zafra, MW 0,9 10,3 11,6 24,3Costo de generación(f), US$/MWh 23 32 29 27 27FUENTE: elaborado por el autor
  25. 25. Evaluación financieraResultados VAN y TIR para la elección de alternativatecnológica.ALTERNATIVA TIRTCP 13%TEC – 1 100%TEC – 2 25%TEC – 3 21%BIG GT 6%TIR100%25%21%6%13%0%20%40%60%80%100%120%TCP TEC - 1 TEC - 2 TEC - 3 BIG GTALTERNATIVA ECOLOGICA%FUENTE: elaborado por el autor
  26. 26. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.ANALISIS DE SENSIBILIDAD La tasa de descuento SNIP: 15 % Sistema bancario privado: del orden del 30%. El precio del producto, energía, variará en función de la oferta y demanda de losproductores de electricidad. El precio promedio actual del KW es de 0.34 soles. El precio de los insumos, Petróleo continuará subiendo según la explotación y reservas disponibles a laactualidad. Bagazo, insumo de papel (S/. 150 / TM bagazo) disminuirá frente a agresivosprogramas de forestación con estos fines en el mercado internacional. Producción de bagazo asegurada Las tasas de impuesto se prevé no disminuirán en el mediano a corto plazo. No existentasas que graven el uso de residuos en el Perú. El tipo de cambio podría afectar la importación de bienes de capital.
  27. 27. Ing. Pablo A. Molinero Durand.Emp. Agroindustrial Pomalca SAA.CONCLUSIONES. El bagazo es una alternativa de inversión viable para sustituir el uso de petróleo comocombustible en el Perú por ser importador de combustibles, dada la escasez actual yelevación de precios en el mediano plazo. El bagazo presenta ventajas ambientales disminución de gases causantes de lluvia áciday del efecto invernadero (CO2). Caña: recurso renovable y fijador eficiente de carbono. Inversiones para aumentar la eficiencia de combustión en las calderas a nivelesinternacionales. Venta de bagazo debido a la mayor rentabilidad y mayor eficiencia del petróleo. La venta de energía eléctrica se presenta como alternativa de ingresos no evaluada. La falta de una legislación, penalizaciones y responsabilidad social no permite internalizarlos costos ambientales lo que hace atractiva la opción de la venta de bagazo. Es posible mejorar aún más el aprovechamiento del bagazo, con tecnología comoTurbinas de Extracción – Condensación a bajas presiones.
  28. 28. Ing. Pablo A. Molinero D.EMPRESA AGROINDUSTRAL POMALCA SAA.pmolinerod@hotmail.compmolinero@pomalca.com.pe

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