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historia
El Ingenio Plan de Ayala inicia sus operaciones en el ao 1964,
bajo el nombre de Ingenio Ejidal Plan de Ayala
En el ao de 1971, Operadora Nacional de Ingenios (O.N.I.S.A.)
tendra a su cargo la administracin de ste y los dems
Ingenios Paraestatales
En la Zafra 1982-1983 cambia su produccin a azcar Refinada
El Ingenio Plan de Ayala, continu sus cambios hasta pasar bajo
la denominacin de Azcar, S.A Como parte de la
privatizacin azucarera, el ingenio fue adquirido por Impulsora
de Marcas Mexicanas en 1989
En Enero de 1997 pasa a formar parte de Ingenios Santos
En septiembre de 2001, el Ingenio es expropiado por el gobierno
Federal y es hasta noviembre de 2006 que Ingenios
Santos retoma la posesin del ingenio.
PROCESO DE PRODUCCIN
Usualmente en los ingenios de azcar, despus de la produccin del
jarabe por concentracin del jugo de la caa, se
aplican hasta tres cristalizaciones de las que se va retirando
el azcar. Cada proceso de cristalizacin es seguido por una
separacin de los cristales de sacarosa del llamado licor madre o
miel, mediante centrifugacin.
As, la primera etapa de cristalizacin y centrifugacin permite
obtener el azcar A y la melaza A. Luego esta melaza es
sometida a nueva cristalizacin y centrifugacin, resultando el
azcar B y la melaza B. Finalmente, de modo anlogo, se
produce el azcar C y la melaza C.
Se puede obtener bioetanol a partir del jugo de caa o de las
melazas B y C. En el primer caso, todo el jugo de caa se
destina a la produccin de bioetanol (sin que se genere azcar),
mientras que en los dos siguientes, se obtienen azcar y
bioetanol.
RENDIMIENTOS
El rendimiento de caa por hectrea es de aproximadamente 70
toneladas de caa verde.
Obtencin de bioetanol directamente a partir del jugo de caa
Producir bioetanol del jugo de caa incrementa la produccin de
bioetanol, pero reduce los sub-productos, en especial lamisma
azcar, de la que no se produce nada.
Para el caso de Mxico se estima que una tonelada de caa con un
porcentaje de sacarosa entre 13 y 14 % produce de70 a 80 litros de
bioetanol.
Aunque la produccin de bioetanol directamente del jugo reduce la
flexibilidad de la empresa para diversificar susproductos de
acuerdo a las condiciones del mercado (vendiendo melazas, azcar o
bioetanol), tambin reduce el costo
de inversin, ya que no se requiere todo el equipo de cocimiento
de un ingenio azucarero.
Para ms detalles sobre este proceso, consltese el documento
SENER-BID-GTZ, pginas 241 y ss.
OBTENCIN DE BIOETANOL A PARTIR DE MELAZA B
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Como la melaza B se obtiene de la segunda cristalizacin y
centrifugacin del jugo de caa, y por ello no contiene tantaazcar,
su capacidad de produccin de etanol es baja comparada con el jugo
directo. Sin embargo, el resultado final son
92 kg. de azcar (sumando la obtenida de la primera y segunda
cristalizacin) y 17.1 litros de bioetanol.
Para ms detalles sobre este proceso, consltese el documento
SENER-BID-GTZ, pginas 237 y ss.
OBTENCIN DE BIOETANOL A PARTIR DE MELAZA C
Como esta melaza es obtenida de la tercera etapa de
cristalizacin y centrifugado, tiene una concentracin ms baja
deazcares, por lo que se producen alrededor de 112 kg de azcar
(sumando la obtenida de la primera, la segunda y la
tercera cristalizacin) y 8.81 litros de etanol.
Para ms detalles sobre este proceso, consltese el documento
SENER-BID-GTZ, pginas 236 y 237.
Estos rendimientos para los tres mtodos son estimados a partir
de observaciones en Mxico y de experiencias en Brasil,
pero es importante tener en cuenta que pueden variar
sustancialmente dependiendo del grado de optimizacin de la
produccin
COSTOS DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO POR LITRO DE BIOETANOL
Para el clculo de los costos de operacin, se consider que la
energa elctrica y calorfica que requiere la produccin se
obtendr del uso del bagazo de caa.
Se estim, adems. que los costos de mano de obra y costos
administrativos corresponden respectivamente al 8.5% y
1.2% de los costos con materia prima. Para los costos asociados
a los insumos de produccin y costos de mantenimiento
y conservacin, se adopt 3% de las inversiones para ambos casos
(prrafos adelante se presenta ms informacin sobre
la inversin). Como se puede ver, en su conjunto esos costos
representan generalmente menos de 15% del costo total del
etanol, mayormente formado por la materia prima y la
inversin.
Considerando el precio internacional promedio del litro de
bioetanol2,valuado en 0.509, el precio calculado para Mxico
sera competitivo para el bioetanol obtenido del jugo directo de
caa y de la melaza C. En especial para el bioetanol que se
obtiene de melaza C, el margen de ganancia sera de 20%.
PRECIO DE INDIFERENCIA PARA EL PRODUCTOR DE BIOETANOL EN
MXICO
El precio de indiferencia es la medida mediante la cual el
inversionista puede definir qu le conveniente ms producir a
partir del jugo de caa: azcar o bioetanol. Para poder definirlo,
antes es necesario establecer cunta materia prima se
necesita para producir un kilo de azcar o melaza por una parte,
o un litro de bioetanol por la otra.
Las equivalencias son las siguientes:
Cada litro de bioetanol equivale a 1.67 kilos de azcar (porque
ambos fueron creados con la misma cantidad de sacarosa).
http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/bioetanol/prouccion-a-partir-de-cana-de-azucar.html#_ftn2http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/bioetanol/prouccion-a-partir-de-cana-de-azucar.html#_ftn2http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/bioetanol/prouccion-a-partir-de-cana-de-azucar.html#_ftn2http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/bioetanol/prouccion-a-partir-de-cana-de-azucar.html#_ftn2
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Cada litro de etanol equivale a 2.98 kilos de melaza(de nuevo,
porque ambos fueron creados con la misma cantidad de sacarosa).
Conveniencia de producir azcar en lugar de bioetanol
El precio promedio del kilo de azcar en Mxico es de $10.54 pesos
y su equivalencia para 1.67 kilos es de $17.61pesos, mientras que
el precio internacional por litro de bioetanol es de $5.53 pesos
por litro. Por lo tanto, para el
industrial de la caa de azcar que desea vender en el mercado
nacional producir azcar es ms atractivo que producir
bioetanol.
(El precio en Mxico es el promedio para el azcar estndar para
agosto de 2010 en la Central de Abastos de Iztapalapa,
segnhttp://www.economia-sniim.gob.mx.
El precio internacional es del futuro del azcar a diciembre de
2010, tomado de
http://www.infoaserca.gob.mx/futuros/azc_5fl.asp.
El precio internacional promedio del litro de etanol a futuro
para septiembre fue tomado del reporte de la ltima semana de
agosto,
segnhttp://cmegroup.barchart.com/ethanol/archive/1283173215CME-Weekly-Ethanol-30-Aug-2010.pdf.
El valor de dlar empleado fue de $12.825 pesos segn el Banco de
Mxico para el 15 de septiembre de 2010).
Conveniencia de producir bioetanol a partir de melaza C
El precio internacional del kilo de melaza es de $1.28 pesos y
su equivalencia para 2.98 kilos es de $3.1 pesos, mientrasque el
del litro de bioetanol es de $5.53 pesos. Esto quiere decir que al
industrial de la caa de azcar le conviene
emplear la melaza ms pobre para producir bioetanol, en especial
considerando que, como vimos, al hacerlo as se
obtienen 112 kg. de azcar y 8.81 litros de etanol por tonelada
de caa.
(El precio internacional de la melaza fue tomado del estudio
SENER-BID-GTZ, pgina 254).
En trminos generales, puede decirse que la produccin simultnea
de azcar y etanol le da flexibilidad a la agroindustria
caera para manejar sus flujos de sacarosa para maximizar sus
ganancias.
El proceso general de la planta comprende varias etapas:
1. Pretratamiento, donde se prepara una suspensin del FORSU que
ser sometida a un tratamiento fisicoqumico. El
objetivo es romper, o despolimerizar parcialmente las cadenas
cristalinas de celulosa,
facilitando posteriormente el acceso de las enzimas.
2. Sacarificacin y Fermentacin Simultneas (SSF). La mezcla se
lleva a otro tanque que contiene enzimas, y levaduras
con sus nutrientes adecuados. Las enzimas hidrolizan la celulosa
y hemicelulosa a azcares monomricos, y en un
mecanismo acoplado, las levaduras van tomando estos azcares y
generando etanol, evitando as inhibicin por producto
final.
3. Destilacin. La mezcla alcohlica se lleva a una torre de
rectificacin donde se obtiene un primer concentrado de etanol
en agua al 66%. La corriente de cabeza va a otra torre de
destilacin azeotrpica, donde finalmente se obtiene al 96% (v/v).4.
La lnea de etanol se lleva a un tanque de deshidratacin con tamices
moleculares, donde de obtiene etanol de pureza al
99.5% apto para uso en motores de automocin.
Es en la primera fase en donde se dan las etapas de procesos y
sus condiciones ptimas a escala de laboratorio, as como
la realizacin de laingeniera bsica y de detalle de una
instalacin de demostracin. La segunda fase consiste en la
construccin y puesta en funcionamiento de la instalacin de
demostracin con una capacidad para tratar 4 t/da de
composta. Y la tercera fase consiste en la realizacin de las
pruebas para producir de etanol y ser utilizado en vehculos
reales.
Algo que hay que resaltar es que este proyecto PERSEO contempla
la reutilizacin del agua de proceso y la creacin de su
propio combustible para operar la planta a partir de lignina, lo
cual es de notoria importancia. Para ello, posee un sistema de
http://www.economia-sniim.gob.mx/http://www.economia-sniim.gob.mx/http://www.economia-sniim.gob.mx/http://www.infoaserca.gob.mx/futuros/azc_5fl.asphttp://www.infoaserca.gob.mx/futuros/azc_5fl.asphttp://cmegroup.barchart.com/ethanol/archive/1283173215CME-Weekly-Ethanol-30-Aug-2010.pdfhttp://cmegroup.barchart.com/ethanol/archive/1283173215CME-Weekly-Ethanol-30-Aug-2010.pdfhttp://cmegroup.barchart.com/ethanol/archive/1283173215CME-Weekly-Ethanol-30-Aug-2010.pdfhttp://cmegroup.barchart.com/ethanol/archive/1283173215CME-Weekly-Ethanol-30-Aug-2010.pdfhttp://www.infoaserca.gob.mx/futuros/azc_5fl.asphttp://www.economia-sniim.gob.mx/
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purificacin, separando el agua de los lodos, con un sistema de
evaporacin flash. La fase slida, compuesta principalmente
de lignina, es otro potencial combustible que se utilizar para
cogenerar energa trmica y elctrica, utilizable en gran parte
para el consumo energtico de la planta.
Las plantas de produccin en mayor escala, se estima que tendran
una capacidad de procesado estimado de entre 400 a
500 Tm FORSU/da, y debern implantarse en los mismos puntos de
acumulacin, ahorrando as el transporte hasta la
planta. Este proyecto es estratgico e impactar de doble forma,
pues aparte de la generacin de etanol, los RSU, ahora noslo
reducirn su impacto medioambiental, sino que gracias a ellos se
obtendr un producto econmicamente viable. Esto
es sin duda un buen ejemplo de Espaa para el mundo, y si se da
la produccin a nivel industrial, la aplicacin a Mxico que
es un pas de los ms poblados del mundo y por lo tanto con enorme
produccin de RSU podra tomar una alternativa
semejante o comprar los derechos tecnolgicos en cuanto estn a la
venta para producir bioetanol con RSU como insumo,
lo cual estudiamos en la parte correspondiente a Mxico eneste
artculo.
El objetivo del proyecto PERSEO es producir etanol
lignocelulosico a 0.35 cntimos de euro por litro de etanol lo
que
corresponde a 6.546 peso mexicanos.Con una inversin activos
fijos en instalacin de 12 a 15 millones
de euros y una TIR de 10 aos. El coste de la materia prima es de
0 euros por litro de etanol. El coste de las enzimas,
levadura y aditivos 0.1 de euro para un litro de etanol. Los
costes fijos y de amortizacin de la instalacin 0.2 cntimos
euro/1L bioetanol. La mano de obra 0.05 euro/1L bioetanol12. Y
en base a una planta tipo 500 Tm de utilizacin de fraccin
orgnica de RSU (residuos slidos urbanos) al da se obtendra una
produccin diaria de 16 000 litros de etanol
aproximadamente.
Los Resultados actuales de PERSEO son160 litros de etanol por
tonelada de materia prima seca y el objetivo es alcanzar
220 litros de etanol/Ton de materia prima seca. Si comparamos
los resultados con la produccin de etanol de primera
generacin, la produccin de etanol a partir de cereales, vara
entre 300 a 350 litros/Tonelada. El coste de las materias
primas de etanol de primera generacin ya sea de maz, trigo
cebada, etc. es de 220 a 300 euros/Ton materia prima.}
Etanol
Pero el azcar no es el nico producto de la caa. En Mxico, el
etanol se obtiene de la melaza (residuo del proceso de la
produccin de azcar) y no del jugo de la caa, como en Brasil,
mediante un simple proceso de fermentacin que abarata
drsticamente el costo de su produccin. Cierto es que para
cambiar nuestra tecnologa es necesario reconvertir los
ingenios azucareros en factoras de triple propsito: produccin de
azcar y de etanol y generacin de electricidad. En
Brasil, un porcentaje creciente del consumo nacional de
electricidad es ya producido por los ingenios.
