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Agroindustria

En pro de mejoras ambientales y energéticas

Un proyecto innovador de minicentrales propone la integración total en torno a la producción de alcohol

Un audaz proyecto, fundamentado en el concepto de integración agroindustrial, puede transformar al alcohol de la caña de azúcar en el reemplazante definitivo del petróleo importado, utilizado en la refinación de la gasolina y del gasoil. Ésta es la expectativa de los profesores Geraldo Lombardi y Romeu Corsini, de la Escuela de Ingeniería de São Carlos (EESC) de la Universidad de São Paulo (USP), responsables de la concepción de una red de Minicentrales de Alcohol Integradas, denominadas Muai.

Estas minicentrales, todavía inéditas en Brasil y en el mundo, son establecimientos de mediano porte que tienen como buque insignia la producción de alcohol combustible. Las Muais utilizan tecnologías ya consagradas, con procesos regenerativos y reciclables. Son proyectadas para producir alcohol, derivados frutihortícolas, levadura seca para alimentos balanceados animales y energía eléctrica, al margen de poseer espacio para la cría de ganado. “La Muai es mucho más que una simple reducción en escala de una central de azúcar o una destilería de alcohol grande”, afirma Romeu Corsini, profesor titular jubilado del Departamento de Transportes de la EESC y coautor del proyecto. “Su gran innovación es el concepto de integración total, que hasta ahora no ha sido adoptado en ningún emprendimiento del género.”

Según el investigador, la minicentral o minidestilería debería producir 40 mil litros de alcohol por día para tener un precio de venta competitivo con relación a los combustibles derivados del petróleo. Dimensionada para operar en un terreno de 4.310 hectáreas, la Muai generará 131 empleos fijos, un 25% de estos tercerizado. El tradicional cultivo de la caña de azúcar se asocia a la plantación del sorgo sacarino, una planta de casi 3 metros de altura, de la misma familia de las gramíneas, que posee un tallo dulce y suculento. Con éste será posible elevar a entre 10 y 12 meses el tiempo de trabajo anual de las minicentrales, frente a los ocho meses de los establecimientos convencionales.

En las Muai se producirán 3.630 toneladas anuales de productos agrícolas relacionados con el sorgo. Los tallos de lacaña y del sorgo producen el caldo y el bagazo. Del caldo fermentado se extraen 1.130 toneladas anuales de levadura deshidratada y, a través del destilador, el alcohol y la vinaza. La vinaza biodigerida se transforma en biofertilizante y biogas. En las 188 hectáreas destinadas a la ganadería, se criarán 2.800 cabezas de ganado en régimen de semiconfinamiento, siete meses en corrales y cinco meses fuera de éstos, alimentadas con las puntas de la caña y del sorgo y otros aditivos proteicos.

El bagazo, el 40% de la paja seca y el biogas (gas natural en el período entre zafras) son quemados en una caldera para la producción de vapor supercalentado a 450°C. El vapor acciona un turbogenerador de alta potencia y gran eficiencia, con una salida de 6,36 megawatts (MW) de energía eléctrica excedente a un costo de 6,58 dólares el megawatt/ hora producido, que se constituirá en la segunda fuente de ingresos de la Muai. “El proyecto privilegia la máxima eficiencia termodinámica, productiva, ambiental y social dentro del concepto de autosostenibilidad”, afirma el ingeniero aeronáutico Geraldo Lombardi, profesor titular del Departamento de Hidráulica y Saneamiento de la EESC.

Red de centrales
Para probar la factibilidad económica de la Muai, Lombardi y Corsini promovieron, con el apoyo financiero de la FAPESP, la visita del profesor Pedro Antonio Rodríguez Ramos, del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, de La Habana, Cuba, durante un período de un año. Rodríguez Ramos concluyó, en noviembre pasado, el proyecto Evaluación Económica de una Minicentral de Alcohol Integrada . Apuntó que, para hacer posible la sustitución de los 600 mil barriles de petróleo importados diariamente por Brasil, sería necesario instalar 3.870 minicentrales en todo el país.

Juntas, éstas producirían 155 millones de litros de alcohol diarios, una potencia térmica equivalente a la del petróleo importado, y pondrían a disposición 24.600 MW de electricidad excedente, el equivalente a algo menos que dos hidroeléctricas del porte de Itaipú. Los estudios demostraron también que la inversión, estimada en 12,1 millones de dólares, demandaría un tiempo de retorno en 6,9 años, el mismo que el de una central convencional que produce exclusivamente 200 mil litros de alcohol diarios.

Al margen de todas las ventajas económicas y sociales, como la generación de 507 mil empleos fijos, la economía anual de 5.500 millones de dólares con la importación de petróleo y la generación de 5.800 millones de dólares en impuestos por año, la Muai también aporta inobjetables beneficios ambientales. Esta minicentral atiende a los requisitos del Protocolo de Kyoto en lo que se refiere a la emisión de gases.

“Al sustituir los derivados de petróleo, ésta evitará la emisión acumulativa de casi 2 millones de toneladas de dióxido de carbono por día, gas agravante del efecto invernadero y del deterioro de la calidad de vida en la Tierra. Retira también de la atmósfera 197 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) a través de la caña en continuo crecimiento”, explica Lombardi. Para completar, 680 hectáreas del terreno de cada Muai, correspondientes al 20% de las áreas agrícolas, serán destinadas a reservas forestales, en atención a las normas legales de preservación.

Cómo funciona
En función de sus múltiples actividades, el diagrama de flujo de la Muai es complejo. Con todo, la filosofía de la minicentral es sencilla: todo debe serreprocesado y reciclado. La paja de la caña de azúcar, por ejemplo, es utilizada en la protección del suelo contra la maleza, además de destinarse a la producción de vapor para la generación de electricidad. La vinaza y los detritos de los animales se transforman en biogas para la quema en la caldera y también como biofertilizante para su uso en el cañaveral.

El hecho de tener como base un ciclo completo de producción energética y agroindustrial le confiere a este proyecto interesantes perspectivas de implementación. Los productores de caña consultaron a los dos investigadores para saber más detalles. Cuba también puede beneficiarse con el concepto de integración total en la producción. El profesor Ramos regresó a su país, severamente dependiente de la importación de petróleo, con el compromiso de presentarle el proyecto Muai al gobierno cubano.

El Proyecto
Visita del Profesor Pedro Antonio Rodríguez Ramos, del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, para la Valoración Económica de una Minicentral de Alcohol Integrada
Modalidad
Auxilio a investigador visitante
Coordinador
Geraldo Lombardi – Escuela de Ingeniería de São Carlos – USP
Inversión
R$ 56.181,60

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