Estudio Fact Int Destileria Etanol Atencingo

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Sucromer S.A. de C.V.
INGENIERA QUE PRODUCE RESULTADOS
e-mail: [email protected]
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA
INSTALACIÓN DE UNA DESTILERIA DE
ETANOL EN ATENCINGO
Municipio Chietla
Estado Puebla
México
Abril- Mayo
2009
PRESENTACION
Este estudio de factibilidad tiene como objetivo fundamental analizar la posibilidad
técnica económica de la instalación de una destilería para la producción de etanol
cercana al Ingenio de “Atencingo”, Municipio Chietla, del Estado de Puebla.
El estudio de la factibilidad para una planta de producción de etanol combustible
fue realizado con la colaboración de los especialistas y directivos del Ingenio
“Atencingo” y miembros de la CNC.
La realización de este trabajo con sus procedimientos metodológicos, fue
encargada a la Empresa SUCROMER S.A. de C.V quién empleó para la obtención
y procesamiento de la información a un grupo de especialistas del Instituto
Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (ICIDCA) y del
Ministerio del Azúcar (MINAZ) de la República de Cuba.
La ejecución del estudio estuvo a cargo de:
Dr. Manuel Díaz de los Ríos
MSc. Indira Pérez Bermúdez
Jefe de Grupo y Especialista en Derivados de la
Caña de Azúcar
Especialista en Derivados de la Caña de Azúcar
Lic. Guadalupe Polo Castro
Especialista Económico del MINAZ
1
INDICE DE CONTENIDO
RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................................ 4
I.
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 13
II.
ANÁLISIS DEL MERCADO. ............................................................................................... 15
II.1.
GENERALIDADES SOBRE EL ETANOL ..................................................................................... 15
II.2.
MERCADO INTERNACIONAL DE ETANOL. ............................................................................... 18
II.3.
PARTICULARIDADES DEL MERCADO DE ETANOL EN AMÉRICA LATINA. ......................... 27
II.4.
ANÁLISIS DEL MERCADO DE ETANOL EN MÉXICO. .............................................................. 29
II.4.1.
HISTORIA DE LA PRODUCCIÓN DE ETANOL ....................................................................... 29
II.4.2.
PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE COMBUSTIBLE AUTOMOTOR EN MÉXICO Y SU
POSIBLE RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN DE ETANOL. ................................................. 33
II.4.3.
III.
PRODUCCIÓN DE ETANOL Y SU USO PARA EL CONSUMO DE BEBIDAS. ...................... 37
CARACTERIZACIÓN DEL INGENIO ATENCINGO Y SUS POSIBILIDADES DE
INTEGRACIÓN CON LA PRODUCCIÓN DE ETANOL ...................................................... 39
III.1.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA ......................................................................................................... 39
III.2.
POTENCIALIDAD DEL INGENIO PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL ................................ 39
III.2.1. DISPONIBILIDAD DE SUSTRATOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL ........................ 40
III.2.2. DISPONIBILIDAD DE VAPOR................................................................................................... 42
III.2.3. DISPONIBILIDAD DE ELECTRICIDAD .................................................................................... 43
III.2.4. FUENTES DE AGUA. ................................................................................................................ 43
IV.
ESTUDIO INDUSTRIAL ...................................................................................................... 44
IV.1.
UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO. MICROLOCALIZACIÓN INDUSTRIAL .............................. 44
IV.2.
TIPO DE ETANOL RECOMENDADO ........................................................................................... 46
IV.3.
TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN PROPUESTA ........................................................................ 46
IV.3.1. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE ETANOL ANHIDRO ....................................................... 46
IV.3.2. DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA. .............................................................................................. 50
IV.3.3. MATERIAS PRIMAS Y MATERIALES AUXILIARES. .............................................................. 63
IV.3.4. INDICES DE CONSUMO. .......................................................................................................... 66
IV.3.5. TRATAMIENTO DE EFLUENTES Y SOLUCIONES MEDIOAMBIENTALES .......................... 67
IV.4.
ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE DIVERSIFICACIÓN ............................................................ 74
IV.5.
ESQUEMAS DE PRODUCCIÓN ................................................................................................... 76
IV.5.1. RÉGIMEN DE TRABAJO ........................................................................................................... 76
IV.5.2. PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DURANTE LA VIDA ÚTIL ................................................... 76
2
IV.5.3. ROTACIÓN DE INVENTARIOS Y PLAN DE ABASTECIMIENTO ........................................... 76
IV.6.
MANO DE OBRA........................................................................................................................... 77
IV.6.1. FUERZA DE TRABAJO TOTAL Y SALARIOS DEVENGADOS .............................................. 77
IV.6.2. ESTRUCTURA DE LA FUERZA DE TRABAJO SEGÚN CALIFICACIÓN, CARGOS
DE JEFATURA Y DIRECCIÓN. ................................................................................................. 77
IV.6.3. ASISTENCIA TÉCNICA. ............................................................................................................ 78
IV.6.4. CAPACITACIÓN Y ADIESTRAMIENTO. .................................................................................. 78
IV.7.
ORGANIZACIÓN DE LA PLANTA. .............................................................................................. 79
IV.8.
COMPATIBILIDAD DEL PROYECTO CON EL MEDIO AMBIENTE. .......................................... 79
IV.9.
IMPACTO SOCIAL DEL PROGRAMA PROPUESTO ................................................................. 80
V.
ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO ....................................................................... 81
V.1.
VI.
FACTIBILIDAD ECONÓMICA FINANCIERA DEL PROYECTO.................................................. 81
V.1.1.
HORIZONTE DE PLANIFICACIÓN Y VIDA ÚTIL DEL PROYECTO ........................................ 82
V.1.2.
COSTOS DE INVERSIÓN TOTALES ........................................................................................ 82
V.1.3.
FUENTES DE FINANCIAMIENTO. ............................................................................................ 84
V.1.4.
COSTOS DE PRODUCCIÓN ESTIMADOS. ............................................................................. 84
V.1.5.
PROGRAMA DE VENTAS E INGRESOS POR VENTAS. ........................................................ 87
V.1.6.
RESULTADOS ECONÓMICOS DE LA VARIANTE 1............................................................... 88
V.1.7.
RESULTADOS ECONÓMICOS DE LAS VARIANTES 2 Y 3. .................................................. 98
CONCLUSIONES ............................................................................................................. 102
VII. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 104
3
RESUMEN EJECUTIVO

La sustitución parcial o total de la gasolina y los oxigenantes por etanol
constituye hoy día una política extendida a nivel internacional dada las ventajas
evidenciadas por el mismo en aspectos tales como elevación del número de
octano, inocuidad y preservación del medio ambiente, a lo que se debe agregar
su procedencia de fuentes renovables.

El mercado internacional del etanol tiene su desarrollo impulsado por las
políticas gubernamentales de estímulos al uso de combustibles renovables,
dentro de los cuáles el etanol es la mayor fuente y la más antigua. El comercio
internacional, a pesar de creciente, todavía es bastante regionalizado.

El mercado internacional de etanol combustible esta dominado por Estados
Unidos y Brasil y en el contexto latinoamericano podemos mencionar países
como Venezuela, Argentina, Guatemala, Costa Rica y Bolivia, que tienen un
programa definido para su producción.

La producción de alcohol en México ha enfrentado diversas restricciones que la
han limitado, dentro de las que podemos destacar las siguientes:
o Una elevada carga impositiva.
o Fluctuaciones bruscas en los precios de las mieles en los mercados
nacional y de exportación.
o Contaminación ambiental por el desalojo de las vinazas.
o Importaciones de alcohol etílico con fracciones arancelarias distintas
(menor pago de impuestos).
o El empleo de tecnologías de fermentación atrasadas.

En el país existen capacidades de producción de MTBE y de TAME sin
embargo, esta capacidad productiva es insuficiente para los niveles de
consumo de gasolina oxigenadas existentes, por lo que se planea cubrir este
déficit con el etanol. Ello significa que en el 2014 se necesitarían 687 MM litros
anuales de etanol, solo como oxigenantes.

El empleo de etanol en las mezclas con gasolinas a niveles de entre un 10 15% puede significar, no solo una solución al problema del empleo de
4
oxigenantes hoy en día fuertemente sancionados como el MTBE, sino también
una dilación en el agotamiento de las reservas petrolíferas disponibles.

El Ingenio Atencingo posee una capacidad de molienda nominal de 10000 t de
caña diaria para una producción de azúcar del orden de las 1300 t/d, lo que se
corresponde con sus altos rendimientos agrícolas e industriales, una
producción diaria de miel final que está en el orden de las 400 t/d
representando un potencial para la producción de unos 100000 litros de etanol
diarios y dispone de un volumen de jugos de filtros estimados en unas 85 t/h
(2040 t/d), el cual también podría ser empleado de forma parcial o total en la
producción de etanol.

El ingenio Atencingo, aunque esta balanceado energéticamente, posee un
excelente potencial para el suministro de vapor y electricidad en zafra a una
futura destilería, ya que cuenta con 4 calderas de vapor, de las cuales solo hay
tres en operación y 3 turbogeneradores de 5 MW de potencia cada uno, de los
cuales hay normalmente 2 en operación. Además dispone de fuentes de
abasto de agua suficiente para cubrir las necesidades de la destilería.

La planta de etanol puede ser localizada anexa al ingenio de Atencingo, en el
área que se encuentra del otro lado del río, al oeste de los tanques de
almacenamiento de mieles y el área de tratamiento de los lodos residuales del
ingenio. Posterior a la destilería es necesario ubicar las piscinas recolectoras
de vinazas. Esta localización posee las siguientes ventajas:
o Cercanía a los tanques de suministro de Miel final y la materia prima jugo
de filtros.
o Cercanía al área de calderas y generación de electricidad.
o Adecuada ubicación respecto a posibles áreas de riego por gravedad.

Se formularon tres alternativas para la producción de etanol:
Variante 1: Producción de etanol carburante a partir de miel final como única
fuente de materia prima.
Variante 2: Producción de etanol carburante a partir de una mezcla de miel
final y mínima extracción de jugo de filtros.
5
final y jugo de filtros (para un 10% desvío de azúcar como valor máximo).

Los parámetros característicos de cada una de las variantes así como los
índices de consumo de las materias primas fundamentales son los siguientes:
Capacidad de destilería. (l/d)
Consumo de miel (t/d)
Variante 1
Variante 2
Variante 3
70000
100000
150000
283
202
232
0
698
1232
23760
32990
25196
99
96
50
0
5.61
9.93
Consumo de JF (t/d)
Miel a almacenar. Zafra (t)
Días adicionales en No Zafra
Azúcar desviada a alcohol (%)
Materia prima
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Miel final
t/Hl.
0.40
0.20
0.16
Jugo de Filtros
t/Hl.
0.00
0.70
0.85
m3/Hl.
1.66
0.75
0.55
Agua de procesos

Unidad
La destilería está concebida para obtener etanol anhidro con 99,5 % v/v a partir
del miel final y jugo de los filtros provenientes del ingenio (en función de la
Variante a utilizar).

La tecnología propuesta para la producción de alcohol es fermentación Batch
con recirculación de levadura (Sistema Melle - Boinot), destilación atmosférica
y un sistema de deshidratación por tamices moleculares.

El Proyecto considera como soluciones para el tratamiento de residuos el
empleo mayoritario de las vinazas como enmienda orgánica y una pequeña
cantidad de estas para la regulación de la temperatura durante la fase
termofílica de la elaboración de Compost. Estas soluciones garantizan una
respuesta de “cero residuos” en una producción renovable y con un balance
positivo en la protección del medio ambiente.

La producción de etanol induce a otras alternativas de diversificación
adicionales al uso de la vinaza, tales como, la producción de Dióxido de
6
carbono (CO2) y la recuperación de la levadura Saccharomyce no recirculada a
la producción de etanol que se contempla en este estudio.

La fuerza de trabajo requerida en la planta industrial proyectada asciende a 77
trabajadores. El monto total anual de salarios se calcula que oscile entre
14744008.95 y 16913810.81 MXP al año incluyendo las prestaciones, en
dependencia de la variante a utilizar y los días de operación estimados para la
fábrica a plena capacidad.

Una de las expectativas que tiene este proyecto reside en su impacto sobre el
desarrollo de las condiciones de vida de la región, la elevación del nivel técnico
de un sector de la población como resultado del Programa de capacitación a
implementar y la elevación del comercio en la zona.

La inversión industrial está referida a los gastos de la adquisición de una
destilería nueva para la producción de etanol anhidro, el equipamiento
requerido para la producción de levadura Saccharomyce seca, así como otros
equipos auxiliares necesarios en el proceso, todos de procedencia extranjera.
El
monto
total
de
las
inversiones
iniciales
es
de
217’593,614.88,
286’103,181.05 y 378’225,568.59 MXP para las Variantes 1, 2 y 3
respectivamente. i

La fuente de financiamiento para la Inversión y Capital de trabajo inicial
utilizada fue e Préstamo a propuesta del cliente. Las condiciones consideradas
contemplan un Interés del 6.75 %.; un período de gracia de un año a partir del
primer año de producción y el Pago del Principal en 6 años.

Los costos unitarios obtenidos para los productos en el horizonte de
planificación del proyecto son:
7
Etanol (MXP/ l)
Año
Variante 1 Variante 2 Variante 3
Año 1
8.104
8.537
8.484
Año 2
8.023
8.479
8.433
Año 3
7.949
8.426
8.387
Año 4-15
7.949
8.426
8.387
Levadura Saccharomyce (MXP/ t)
Año
Año 1
3,895.94
3,687.39
3,543.05
Año 2
3,855.25
3,657.68
3,520.93
Año 3
3,818.62
3,630.93
3,501.02
Año 4-15
3,818.62
3,630.93
3,501.02
Los valores más bajos de costos unitarios de producción se obtienen cuando la
materia prima es la miel final o sea en la variante 1 ya que el empleo de jugos
se ve desfavorecido por los altos precios del azúcar y la miel en el mercado
local y este se valoró en función de dichos precios.

En el estudio se considera la venta de electricidad del ingenio a la destilería
aunque este aspecto deberá ser tratado por las autoridades que rigen esta
actividad a nivel de Estado.

Para el cálculo de los Ingresos por ventas se utiliza como precio de Etanol:
8,90 MXP/l (0,645 cts. /l. USD). Por no existir en la bibliografía consultada un
criterio unánime del precio del etanol como combustible en México, se tomó
como base un 5% por debajo del precio de la gasolina Premium reportado en
abril de 2009 (9,37 MXP/l) considerando para ello los beneficios sociales y
medioambientales que se derivan al agregar etanol a la gasolina en sustitución
del MTBE. Se ha utilizado en este caso el criterio de “Precios de oportunidad”.

Se tomó como precio de la levadura Saccharomyce, 6030,6 MXP/t (380 USD/t)
calculado a partir del contenido de proteína y el precio de la harina de soya en
el mercado internacional como equivalente.

Sobre la base de estos precios los ingresos totales ascienden a
187’558,264.88, 264’872,358.80 y 326’744,087.40 MXP para las Variantes 1, 2
y 3 respectivamente.
8

La estructura del ingreso por las ventas por producto refleja que la producción
principal es el etanol con un 87% de las mismas.

Los resultados económicos de la Variante 1: Producción de etanol carburante a
partir de miel final como única fuente de materia prima se muestran a
continuación:
o El flujo de efectivo para la planificación financiera evidencia la no
sincronización en el origen y aplicación de los fondos o sea la falta de
fondos, localizado fundamentalmente en los 7 años estimados de pago de
la deuda con cifras de pago de principal del orden de los 36,2 MM de pesos
mexicanos así como los intereses que se generan.
o Al no disponer de flujo financiero en esta variante durante los años iniciales
de producción (2012 al 2017) del período de planificación, tomando como
fuente financiera solamente los prestamos para la inversión fija y el capital
de trabajo inicial en el año de construcción, este proyecto sería muy
costoso al tener que seguir solicitando prestamos para el pago de los
requerimientos financieros de la deuda, lo que incrementaría aún más los
intereses a pagar y los pagos correspondientes del principal.
o El Análisis de sensibilidad considero la variación de aquellos aspectos que
más influencia tienen en los resultados económicos, como son: costo de la
miel final, precio del alcohol, costos del equipamiento tecnológico y fuente
de financiamiento.
o La alternativa donde el precio de la miel se reduce a partir de un 20 % (990
MXP/t) con relación a la tomada como base 1242 MXP/t, es donde se
obtienen utilidades netas superiores, el flujo de caja se sincroniza al
disponer de los fondos requeridos y los resultados de la rentabilidad de la
inversión son positivos :
9
INDICADORES
PRECIO DE LA MIEL (MXP/t)
VALOR ACTUAL NETO
TASA INTERNA DE RETORNO
PERIODO DE RECUPERACION DE LA INVERSION
PERIODO DE RECUPERACION DINAMICO
RAZON VAN/INVERSION
Escenario
DISMINUCION 20 % DEL
PRECIO DE LA MIEL
990
216,000,958.91
20.41%
5.64 años
6.83 años
1.047
o La alternativa donde el precio del alcohol aumenta a partir de un 9 % (9,70
MXP/l) con relación al valor base 8,90 MXP/l, se obtienen utilidades netas
superiores, el flujo de caja se sincroniza y los resultados de la rentabilidad
de la inversión son positivos:
INDICADORES
PRECIO DEL ALCOHOL (MXP/l)
VALOR ACTUAL NETO
RAZON VAN/INVERSION
Escenario
AUMENTO 9 % DEL
PRECIO DEL ALCOHOL
9,70
192,245,331.57
18.96%
5.95 años
7.33 años
0.93
o La Variación del Costo de la Inversión del equipamiento tecnológico no
influye significativamente en los resultados obtenidos en la Variante 1
analizada, ya que el flujo de efectivo se mantiene sin sincronización, razón
por la cual no se muestran los indicadores de la rentabilidad.
o En la alternativa a partir de una estructura de fuente de financiamiento de la
inversión y capital de trabajo inicial, considerando un capital social igual o
mayor a 29%, el resultado del flujo de caja permite obtener fondos que
posibilitan el pago de la deuda alcanzando indicadores de rentabilidad
positivos. A continuación se muestran los resultados para una estructura de
financiamiento del 71 % de Prestamos y 29 % de Capital Social:
10
INDICADORES
CAPITAL SOCIAL
VALOR ACTUAL NETO
RAZON VAN/INVERSION

Escenario
FINANCIAMIENTO CON
CAPITAL SOCIAL
29%
89,344,332.86
12.70%
7.94 años
10.96 años
0.43
Los resultados económicos de la Variante 2 y 3, Producción de etanol
carburante a partir de la miel final y jugos de los filtros son los siguientes:
o El flujo de efectivo para la planificación financiera tanto de la variante 2
como la 3 evidencian los mismos resultados analizados en la variante1 o
sea no disponibilidad de fondos, localizado fundamentalmente en los 7 años
estimados de pago de la deuda con cifras de principal del orden de los 47,6
y 63,0 MM de pesos mexicanos respectivamente así como los intereses
que se generan.
o Estas dos variantes presentan al igual que la 1 resultados negativos.
Comparados con la variante 1 los flujos de caja tienen déficit superiores
dado que los costos de producción y las inversiones son mayores y al
analizar los prestamos necesarios, la deuda se incrementa y los
requerimientos financieros se hacen superiores. Por esta razón no se hace
el análisis de sensibilidad de estas variantes ya que requerirían al igual que
la anterior la disminución en los precios de las materias primas, el aumento
del precio del alcohol, etc.

Las tres variantes analizadas arrojan resultados negativos en cuanto a los
requerimientos financieros para lograr la liquidez requerida, fundamentalmente
en los años de pago de la deuda que se contrae dada la fuente de
financiamiento seleccionada de préstamo.

La utilización de otras fuentes para financiar el proyecto aliviaría los recursos
financieros requeridos de la deuda y los intereses que arroja la utilización
solamente de préstamo, teniendo en cuenta que el proyecto genera beneficios
11
no cuantificables como es el mejoramiento del medio ambiente, el surgimiento
de nuevos puestos de trabajo y los que se derivan de la creación de una nueva
planta en el Pueblo de Atencingo del Estado Puebla.

Este proyecto se evalúa en un momento crítico, donde los parámetros
seleccionados para la evaluación están influenciados por los efectos de una
crisis financiera mundial que incide en aspectos tales como la variación de los
precios de insumos materiales para la producción y de los combustibles,
inversiones, facilidades en la obtención de préstamos y monto de intereses,
etc. Por esta razón este proyecto podrá tomarse en cuenta cuando las
condiciones actuales de crisis financieras no tengan la influencia de hoy y
permitan tomar decisiones sobre el mismo por lo que no deberá descartarse la
posibilidad de construir plantas de etanol en México con el propósito de uso
como combustible.

No obstante la crisis financiera existente los promotores del proyecto deberán
mostrar al Gobierno del Estado Puebla la importancia y beneficios del mismo
para promover reglamentaciones que favorezcan la introducción y venta del
etanol como combustible para su mezcla con gasolina o la sustitución del
MTBE en las mismas, como parte del programa mundial de protección del
medio ambiente y el alargamiento de las fuentes petrolíferas.
12
I. INTRODUCCIÓN
La población de México, según estimados del Consejo Nacional de Población
alcanzó los 107 millones de habitantes, de los cuales en Puebla se concentran
unos 5,6 millones de habitantes. Aunque el índice de crecimiento anual es de
apenas un 0,7 - 0,9 %, el crecimiento del parque automotor y consumos de
combustibles muestra cifras que generan una mayor preocupación, con tasas de
crecimiento anual en el consumo de gasolinas superiores al 5%. En el 2006 la
demanda alcanzó los 718 miles de barriles diarios (Mbd), de los cuales el 37%
requirió ser importado y se estima que para el año en curso el consumo alcance
los
839
Mbd
de
los
cuales
335
Mbd
deberán
ser
importados
(www.elsiglodeltorreon.com).
La demanda de oxigenantes (fundamentalmente MTBE) para las mismas alcanzó
los 17.3 Mbd en ese año, de las cuales el 47% requirió ser importado.
La sustitución parcial o total de la gasolina y los oxigenantes por etanol constituye
hoy día una política extendida a nivel internacional dada las ventajas evidenciadas
por el mismo en aspectos tales como elevación del número de octano, inocuidad y
preservación del medio ambiente, a lo que se debe agregar su procedencia de
fuentes renovables.
Si a ello se añaden los pronósticos de disponibilidad de petróleo en México,
estimadas
para
una
durabilidad
de
aproximadamente
20
años
(http://gaceta.diputados.gob.mx/Gaceta/60/2009/mar/20090309-I.html), no resulta
difícil concluir que la producción de etanol en México como sustituto parcial de sus
gasolinas constituye un problema netamente estratégico.
Varias han sido las fuentes empleadas a nivel internacional para implementar esta
estrategia, donde el maíz y la caña de azúcar ostentan el liderazgo. Sin embargo,
la producción de etanol a partir de maíz para un país como México, donde este
13
constituye su fundamental fuente de alimentación encierra un importante grupo de
riesgos para su seguridad alimentaria, los cuales han sido acertadamente
identificados por su Gobierno y Población, por lo que resulta innecesario
profundizar en estos aspectos.
Sin embargo, la producción de etanol a partir de caña de azúcar, aunque no
exenta de complejidades, ofrece mejores oportunidades para este país, con
cultura y tradición en el manejo de este cultivo, que a la par de contribuir a la
producción de un combustible alternativo para el parque automotor contribuiría a
propiciar un desarrollo rural, generar empleos y establecer las bases para un
mejor futuro.
El presente trabajo está dirigido a evaluar la factibilidad de implementar una
producción de etanol carburante próximo al Ingenio Atencingo, del Estado de
Puebla. En el mismo se evalúan varias alternativas de producción y se brindan los
indicadores económicos de las mismas.
14
II. ANÁLISIS DEL MERCADO.
II.1. GENERALIDADES SOBRE EL ETANOL
El Etanol conocido también como Alcohol Etílico, es un líquido incoloro de fórmula
CH3CH2OH (también expresado como C2H5OH), inflamable, de olor y sabor
agradable, miscible en agua en todas las proporciones y con la mayoría de
disolventes orgánicos. Funde a -112 ºC y su punto de ebullición es de 78,35 ºC
bajo una presión de 760 mmHg. (Palacios, H, 1956).
Desde el punto de vista teórico, como materia prima para la producción de etanol,
podemos considerar cualquier producto que contenga azúcares o hidratos de
carbono fácilmente transformables en azúcares fermentables. Los sustratos para
obtener etanol son muy variados y los mismos se muestran de forma resumida en
la Figura 1.
Figura 1. Sustratos utilizados para la producción de alcohol
La mayoría de los países productores emplean como materia prima la caña de
azúcar, así como yuca, maíz y otros tubérculos por ser aquellos donde se han
obtenido mayores rendimientos y el proceso es conocido. En la Tabla 1 puede
apreciarse los rendimientos en litros de alcohol alcanzados por los mismos.
En los últimos tiempos se ha intensificado la polémica sobre el impacto de la
producción de etanol sobre la seguridad alimentaria mundial, y en particular, sobre
15
la de aquellos países altamente dependientes del consumo de granos, como es el
caso de la mayoría de los países latinoamericanos, donde el maíz, entre otros
granos, constituye una de las principales fuentes en la alimentación, sobre todo en
los sectores de menor ingresos. De aquí que se argumente con fuerza que el
empleo de granos para la producción de etanol resultaría contraproducente para
las economías latinoamericanas.
Tabla 1. Rendimiento de alcohol obtenido según materia prima empleada
MATERIA PRIMA
t/ha
litros ALCOHOL/t
litros ALCOHOL/ha
CAÑA
70
80
5600
MAIZ
8
380
3040
YUCA
14
170
2380
REMOLACHA
40
100
4000
Fuente: Palacios, H. Fabricación de alcohol, 1956.
El etanol es el componente fundamental de las bebidas alcohólicas, se utiliza
también como antiséptico, solvente, limpiador, agente preservante y precipitante,
combustible,
perfumes,
pinturas,
barnices
y
explosivos,
disolvente
de
nitrocelulosa, gomas, resinol, jabón y aceites esenciales y como intermedio en
síntesis orgánica de diversos compuestos (ácido acético, , acetaldehído, éter,
butadieno, etc.). En la Figura 2 se muestra el comportamiento de los diferentes
usos que ha tenido el etanol y su pronóstico hasta el 2010.
16
Figura 2. Comportamiento de los usos del etanol
Fuente: Berg, C. F.O.Licht, 2004
Como puede apreciarse el uso del etanol como combustible ha tenido un
acelerado crecimiento a partir del 2003 debido a la elevación de las exigencias
medioambientales y las restricciones en el uso de aditivos para las gasolinas,
contaminantes del medio ambiente.
El etanol anhidro puede usarse en motores de combustión interna como único
combustible, mezclado con gasolina en diferentes proporciones o en forma de
aditivo como el ETBE. Su empleo como combustible tiene las siguientes ventajas:

Aumenta el octanaje de la mezcla.

Actúa como anticongelante en los motores mejorando el arranque del
motor en frío y previniendo el congelamiento.

Al ser un aditivo oxigenante remplaza aditivos nocivos para la salud
humana como el tetraetilo de plomo y el MTBE.

Reduce las emisiones de gases contaminantes (óxidos de nitrógeno y
azufre, monóxido de carbono y CO2.)

Al ser un combustible renovable permite disminuir la dependencia del
petróleo.
17

Aumenta el valor de los productos agrícolas de los que procede
mejorando así los ingresos de los habitantes rurales, y por ende,
mejorando su nivel de vida.
II.2. MERCADO INTERNACIONAL DE ETANOL.
Producción y demanda.
A inicios de este siglo se ha manifestado un retorno de la política dirigida a
estimular
la
sustitución
de
combustibles
derivados
del
petróleo
por
biocombustibles. Diversos países, incluyendo Estados Unidos a través de la
política actual de energía y la Unión Europea a través del Plan de Acción de
biocombustibles, establecen metas de aplicación para el uso de biocombustibles.
Estas iniciativas fueron motivadas especialmente por la elevación de los precios
del petróleo, la elevación de los riesgos en el suministro del mismo y
especialmente por los problemas ambientales.
Las estadísticas sobre la producción de alcohol en el mundo reportan que en el
año 1975 la producción y el consumo en millones de litros no llegaba a 10 000
para su uso como combustible, industrial y bebidas. Posteriormente fue
aumentando hasta los años 2002 y 2005 con magnitudes de 33 956.6 y 44 720.6
millones de litros respectivamente.
Según reportes de F.O. Litch, 2007, el comercio mundial de etanol alcanzó en el
2006 un récord de 7 800 millones de litros frente a los 5 900 millones de litros en el
2005. La porción del mercado de Brasil en el 2006 fue del 43.9%, o de 3 430
millones de litros frente a los 2 590 millones de litros del año anterior.
En el año 2004 estudios sobre el crecimiento del mercado del etanol pronosticaron
crecimientos vertiginosos para esta producción, con valores que superarían los
60000 MM de litros en el 2010 y los 120 000 MM de litros en el 2020. En la figura 3
se ilustra el comportamiento proyectado y las magnitudes de producción
alcanzadas en los últimos tres años. Se evidencia que el crecimiento de la
18
producción mundial ha superado las expectativas, fundamentalmente debido al
crecimiento acelerado de la misma en los Estados Unidos, a pesar de que en el
segundo semestre de 2005 la devastación provocada por el huracán Katrina y sus
efectos para el mercado de combustibles colocaron en una situación de fragilidad
el abastecimiento de combustibles en los Estados Unidos.
Los productores que siguen a Estados Unidos y Brasil son China e India, con
niveles de producción en el 2007 que superan los 1000 y 500 MM de litros
respectivamente.
Figura 3: Producción de etanol y pronóstico de crecimiento
Fuente: F.O.Litch´s World Etanol and Biofuels Report, 2003, http://www.ethanolrfa.org/industry/statistics/#E
En la figura 4 se representa la distribución porcentual de la producción en el
mundo, la que en la actualidad alcanza los 70 570 MM de litros, según los últimos
estimados. Estados Unidos, Brasil, China e India lideran la misma, seguidos por
Francia, Rusia, Alemania y Canadá.
19
Figura 4: Distribución de la producción mundial
Fuente: http://www.ethanolrfa.org/industry/statistics/#E
Como se ha enunciado, el etanol ha devenido como un elemento importante en la
política energética norteamericana y atrajo la atención de la sociedad americana
como una alternativa importante como suministro de la demanda de combustibles
del país para consumo automotor. La atención dada por los Estados Unidos al
etanol abrió más claramente la perspectiva del desarrollo de un mercado
internacional para el producto.
El mercado internacional del etanol tiene su desarrollo impulsado por las políticas
gubernamentales de estímulos al uso de combustibles renovables, dentro de los
cuáles el etanol es la mayor fuente y la más antigua. El comercio internacional, a
pesar de creciente, todavía es bastante regionalizado.
Sin embargo, las perspectivas de crecimiento del mercado del etanol resultan
difíciles de predecir en los momentos actuales, pues si bien las exigencias
medioambientales y la inevitable reducción de las fuentes de combustible fósil
continuaran apuntando hacia un favorecimiento del incremento en la producción
de etanol mundial, la actual crisis económica financiera devendrá como un
20
elemento de restricción en el crecimiento, debido a la disminución de los
programas inversionistas, la propia crisis crediticia y la inminente crisis de la
industria automovilística norteamericana.
En la Tabla 2 se muestra un resumen por continente del comportamiento de la
producción mundial de etanol desde el año 2002 hasta el estimado del 2008, y la
cantidad del mismo que ha sido destinada a su uso como combustible.
Tabla 2. Comportamiento de la producción mundial de alcohol por continente
(MM de litros)
Continente
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
32 283
27 399
20 867
16 875
14 969
12 706
10 225
23 082
21 399
18 586
16 550
15 145
15 188
13 048
Europa
6 497
5 112
4 647
4 229
3 835
3 885
3 879
Unión Europea
5 159
3 859
3 400
2 828
2 491
2 507
2 557
Asia
7 704
7 225
6 534
5 920
5 994
6 535
6 225
África
743
695
633
608
584
540
514
Oceanía
271
202
172
149
149
164
182
70 579
62 031
51 438
44 331
40 675
39 018
34 072
49 736
39 705
31 333
28 435
24 463
20 518
80.18
77.19
70.68
70.00
62.70
60.22
N & C América
América del
Sur
MUNDIAL
De ello: etanol
combustible
en %
estimado
------
Fuente: F.O.Litch´s World Etanol and Biofuels Report, Vol 6. No. 4/23.10.07
Todavía hoy las dos fuentes más importantes para la obtención de etanol son la
caña de azúcar y el maíz, donde Brasil lidera la producción a partir de caña y
Estados Unidos a partir de maíz; sin embargo, es necesario mencionar que estas
dos fuentes de producción de etanol tienen grandes diferencias en rendimiento y,
en consecuencia, en costo - beneficio.
21
Las Américas cubrieron el 60% del mercado, mientras que Asia alcanzó el 7%,
siendo este un mercado emergente y en crecimiento. La producción mundial de
etanol se ha ido incrementando notablemente y en los últimos años Estados
Unidos y Brasil encabezan la lista de los países que han experimentado un
notable desarrollo en esta producción.
Las ventas externas de Brasil deberán rondar los 3 400 millones de litros según
menciona el Diario de la mañana de Neuquén 16 de enero 2008. Se prevé que su
capacidad de exportación debe alcanzar los 8 000 millones de litros, en 5 o 6
años, suficiente para cubrir las necesidades de Europa y Japón, grandes
mercados ambicionados por Brasil y comprometidos con un ambicioso programa
de reducción de emisiones y de mezcla de etanol con gasolina.
En cuanto al uso que se le da al etanol, la Asociación de Azucareros del Istmo
Centroamericano (AICA) revela que el 61% es destinado a fines carburantes, en
tanto que el 23% a usos industriales y el 16% restante a bebidas. Se estima
asimismo, que el 57% del etanol mundial procede del jugo y la melaza obtenidas a
partir de la caña de azúcar y la remolacha azucarera; un 30% a partir de los
granos; un 5% se originó de otras materias, en tanto que el 8% del alcohol se
obtuvo en forma sintética.
Se reporta como los 15 principales productores de etanol en el mundo los
siguientes países: Estados Unidos, Brasil, China, India, Francia, Rusia, Alemania,
España, Tailandia, Sudáfrica, Colombia, Reino Unido, Ucrania, Canadá y Polonia.
De los cuales únicamente Brasil, India, Tailandia, Sudáfrica y Colombia utilizan la
caña de azúcar como materia prima para su producción y el resto emplea maíz y
otros granos.
Como consecuencia del descenso del precio de etanol en Estados Unidos en el
año 2007, se produjo una desaceleración importante de la exportación directa de
etanol de Brasil a ese país en este año. Estados Unidos es el mayor productor del
22
mundo, pero la rapidez con la que han implementado las mezclas de etanol en la
gasolina se ha traducido en la necesidad de importar grandes volúmenes en los
últimos años; es por mucho el mercado que más consume, alcanzando los 26 000
millones de litros, por encima de Brasil que consume 17 000 millones de litros.
Como principales importadores de etanol en el mundo tenemos a los siguientes
países: Estados Unidos, Japón, Holanda, Jamaica (quién re-exporta a los Estados
Unidos), El Salvador, Suecia, Nigeria, Trinidad y Tobago, Costa Rica, México,
Corea del Sur, Gana, Reino Unido, Puerto Rico, Colombia, España, República
Dominicana, Angola, Canadá, Chile, Senegal, Uruguay, Camerún, Argentina y
Paraguay.
En la siguiente tabla se brinda un resumen de los principales importadores,
encabezada por EE.UU., quienes hoy importan más de 1700 MMLPA y otros,
algunos de los cuales, importan para re-exportar a los propios estados Unidos.
Tabla 3: Importaciones más importantes (MM litros)
País
2002
2003
2004
2005
2006
2007
EE.UU.
174
231
609
511
2 473
1 703
Brasil
0
0
342
118
1 642
715
Costa Rica
45
56
96
126
136
149
El Salvador
17
26
22
90
146
277
Jamaica
110
149
139
137
253
285
0
0
0
38
94
162
Canadá
0
0
0
0
0
20
China
0
0
0
0
0
17
346
461
1 207
1 020
4 743
3 328
Trinidad &
Tobago
TOTAL
Fuente: F.O.Litch´s World Etanol and Biofuels Report.
La producción de etanol ha crecido debido a los elevados precios de la energía, la
desmedida demanda de los países capitalistas industrializados y el crecimiento de
23
China e India, los que serán los factores principales que sostendrán el desarrollo
de este mercado. A su vez existen programas de incentivo a la elaboración de
etanol que están haciendo crecer en forma exponencial el desarrollo de este
biocombustible. Sin embargo, la reciente caída de los precios del petróleo podría
reducir la aceleración de este crecimiento
La producción, respondiendo a un creciente flujo de inversiones en infraestructura
y tecnología, continuará su tendencia a concentrarse principalmente en regiones
menos desarrolladas, pero con mayores ventajas económicas, desplazando a
regiones tradicionalmente agrícolas como la Unión Europea y América del Norte.
Las perspectivas en la producción de etanol a nivel mundial nos indican, que en la
mayoría de los países hay un marcado aumento de la misma. Por ejemplo,
Estados Unidos como el primer productor de etanol del mundo, tiene proyectado
una producción de 28 100 millones de litros en el año 2012 y para el año 2017
aumentará a 131 100 millones de litros con la construcción de 70 nuevas
destilerías adicionales a las 114 ya existentes a base de maíz.
Brasil como el segundo mayor productor, con una producción proyectada para el
2013 de 38 000 millones de litros adicionales de los cuáles programa exportar 8
000 millones de litros y en los próximos 5 años tiene proyectado construir 86
unidades. Su mercado interno continuará consumiendo el 90% de la producción
nacional.
La Unión Europea, ocupando el tercer lugar como productor, proyecta producir en
el año 2010, 8 500 millones de litros, siendo este un mercado protegido y
dependiente de subsidios debido al alto costo de producción.
Por último, China, la cuál tiene implementado un programa para promocionar la
mezcla de gasolina con etanol y así reducir la dependencia del petróleo, cuenta
con la destilería más grande del mundo con una capacidad de 2.3 millones de
24
litros al día a partir de maíz y posee una tasa de crecimiento económico acelerada,
lo que unido a su elevado nivel poblacional está llamada a desempeñar una
influencia importante en el crecimiento del mercado. También se debe hacer
mención a otros países de Asia, los cuales tienen implementados programas de
producción de etanol para mezclas con gasolina, donde Tailandia, India y Japón
ocupan posiciones cimeras.
En relación a los precios del etanol como carburante en el mercado internacional,
en la Figura 5 podemos observar el comportamiento que ha tenido en EUA y Brasil
en el 2008. En el mes de abril de 2009 ha alcanzando valores de 0.46 $/L y 0.38
$/L respectivamente.
25
04/09: 0,46 US D/l
C omportamiento de los precios en US A, 2008
04/09: 0,38 US D /l
C omportamiento de los precios en B ras il, 2008
Figura 5. Comportamiento del precio de etanol en EUA y Brasil.
Fuente: www.icis.com, www.dtnethanolcenter.com
26
II.3. PARTICULARIDADES DEL MERCADO DE ETANOL EN AMÉRICA
LATINA.
La industria del etanol en América Latina y el Caribe, está constituida
principalmente sobre la provisión de caña de azúcar como materia prima. Así
todas las actividades productivas industriales relacionadas con este producto han
experimentado un salto tecnológico significativo, lo que ha redundado en un claro
aumento en la productividad agrícola e industrial de este sector.
La producción de biocombustibles puede también generar beneficios económicos
y medioambientales en numerosos países en desarrollo y América Latina parece ir
a la cabeza de las preferencias, siendo Brasil el país más preparado para ello, ya
que posee varios años profundizando en la producción de etanol a partir de la
caña de azúcar y cuenta con un mercado asegurado para su producción.
Colombia se destaca como el segundo país de la región que le apuesta a los
biocombustibles y tiene planeado no producirlo únicamente de caña de azúcar,
sino probar con otros cultivos en las zonas más altas, mostrando un programa
para el desarrollo de remolacha tropical. En el 2006 produjeron 265 MM litros y
tienen planificado la introducción de mezclas hasta de un 10 % para el 2012.
Debemos destacar que este país esta a favor del libre comercio con los Estados
Unidos lo que le permitiría entrar en ese mercado con el etanol.
En Paraguay se utiliza actualmente alcohol absoluto como combustible en mezcla
con la gasolina / nafta para satisfacer las necesidades del parque automotor y las
mezclas de alcohol con gasolina están reguladas por la normativa de Fomento de
los Biocombustibles a partir de la Ley 2748/05 donde se establece un mínimo de
18% y un máximo de 24% para las gasolinas de octanaje inferior a 98. Los 45
millones de litros totales de etanol producidos en el año 2006, se han destinado a
las mezclas con gasolina y actualmente, la capacidad instalada para producción
de etanol en las destilerías de alcohol absoluto mencionadas es de alrededor de
109 millones de litros. También existen proyectos de aperturas de nuevas
27
destilerías con una capacidad instalada de producción de 545 millones de litros de
etanol (Rodríguez-Alacalá, 2007).
En el caso de Ecuador también la industria del etanol se augura como clave con la
caña de azúcar ya que el etanol les solucionaría varios inconvenientes en su
matriz energética, desde la posibilidad de usar el etanol y aprovechar la
electricidad producida a través del bagazo de la caña.
Por su parte Venezuela esta enfrascada en la construcción de 11 destilerías
autónomas para la producción de 700,000 litros por día en cada una, durante
zafras de 150 días de operación como mínimo, de forma que pueda sustituir entre
el 8-10% de sus gasolinas por este aditivo.
En el contexto latinoamericano podemos mencionar además países como
Venezuela, Argentina, Guatemala, Costa Rica y Bolivia, que tienen un programa
definido para la producción de etanol, siendo Bolivia el último país de la región en
anunciar planes para adopción de programas de mezcla de etanol con gasolina.
Dellus C, 2007.
En la Tabla 4 aparece un resumen de la demanda de etanol para mezclas de
hasta un 10 % así como el área necesaria a cultivar para satisfacer la misma en
los países de Latinoamérica.
28
Tabla 4. Situación de la producción de alcohol en Latinoamérica
Área
cultivada
País
Área
Demanda
Producción
Área de caña de azúcar
Agrícola
de etanol
actual de
para atender la
para E10
etanol
demanda de E10
% actual área
Mil Ha
Mil Ha
Miles L
Miles L
Mil Ha
Argentina
305
128.747
491,1
230
81,9
27
Bolivia
105
37.087
76,3
33,8
12,7
12
212,4
45.911
493,7
270
66
35
Costa Rica
49
2.865
85,5
30,5
14,3
29
Ecuador
78
8.705
147,1
47,1
24,5
33
El Salvador
57
1.704
60
42,3
10
18
Guatemala
197
4.652
107,2
144
17,9
10
Haití
18
1.590
28,8
2
4,8
27
Honduras
76
2.936
45,7
26,3
7,6
10
Jamaica
40
513
70
12
11,7
29
México
680
107.300
3.945,5
388,6
657,6
103
Nicaragua
45
6.976
24,9
36
4,1
9
Panamá
37
2.230
57,7
12,4
9,6
26
Paraguay
80
24.836
23,3
45,3
-
-
66,1
21.210
120,4
78,4
20,1
30
3
14.955
29
0,7
4,8
147
130
21.640
1.270,1
58,6
211,7
163
2.243,5
435.819
7.149,2
1.543,9
1.171,5
-
Colombia
Perú
Uruguay
Venezuela
Total
de caña
Fuente: Rodríguez, R. “Agroenergía: un nuevo paradigma agrícola mundial”. IICA, 2007.
II.4.
ANÁLISIS DEL MERCADO DE ETANOL EN MÉXICO.
II.4.1. HISTORIA DE LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
La industria alcoholera mexicana ha estado estrechamente relacionada con su
utilización en la industria de bebidas y licores, así como su empleo en la industria
farmacéutica, por lo que ha llegado a constituirse como una de las agroindustrias
más importantes del país. Actualmente se cultivan más de 650 mil hectáreas de
29
caña de azúcar, las que pudieran potenciar el desarrollo energético e industrial.
Sin embargo, este importante cultivo ha tenido un destino exclusivo hacia la
producción de azucares en limitadas calidades y la conversión en etanol de las
mieles finales.
Producto de ello, la industria alcoholera mexicana se ha caracterizado por
instalaciones de baja capacidad, tecnología atrasada y elevados índices de
consumo de miel y combustible. En la Figura 6 se muestra la producción de miel y
otros productos desde las zafras 03/04 hasta 07/08 y un estimado del 2009.
PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE MELAZAS
Toneladas métricas
Figura 6. Producción de miel y otros productos.
Es importante enfatizar que la producción de alcohol en México ha enfrentado
diversas restricciones que la han limitado, dentro de las que podemos destacar las
siguientes:

Una elevada carga impositiva.

Fluctuaciones bruscas en los precios de las mieles en los mercados nacional y
de exportación.
30

Contaminación ambiental por el desalojo de las vinazas.

Importaciones de alcohol etílico con fracciones arancelarias distintas (menor
pago de impuestos).

El empleo de tecnologías de fermentación atrasadas.
A pesar de que se han instrumentado diversos programas para promover la
expansión de la industria sucro - alcoholera, ésta se ha visto influenciada, además
de por la recesión económica, por otros factores asociados al precio de las
materias primas con la consecuente contracción de la oferta actual de alcohol
etílico.
La recesión por la que atraviesa la industria azucarera ha llevado a que
actualmente estén operando prácticamente menos de la mitad de las destilerías
que operaban a finales de los años ochentas; en la actualidad solamente operan 8
destilerías con una producción de 38 865 969 litros (Enríquez Poy, 2007). Los
ingenios con destilerías que operaron en la zafra 2006/2007 así como la
producción de alcohol se muestran en la Tabla 5.
31
Tabla 5. Destilerías en operación y producción de alcohol en la zafra 2006/2007.
INGENIOS
ALCOHOL PRODUCIDO
(LTS)
CONSTANCIA
1 709 023
TAMAZULA
1 759 000
PUJILTIC
8 839 667
LA GLORIA
19 750 705
SAN JOSÉ DE ABAJO
2 026 900
SAN NICOLAS
4 159 085
CALIPAM
425 579
SAN PEDRO
196 000
TOTAL
38 865 959
Fuente: Enríquez Poy. Panorama general de la industria alcoholera y los biocombustibles. Octubre, 2007.
La producción y consumo nacional de alcohol de caña desde las zafras del 2002/
2003 a 2007/2008 se muestra en la Figura 7. Como puede apreciarse ha existido
un incremento en la producción en los últimos años aunque aún no se logra
satisfacer la demanda interna.
Figura 7. Producción y consumo nacional de alcohol.
32
En lo que respecta a los costos de producción se debe señalar que los mismos
estarán altamente influenciado por dos factores: Costos de la miel final o miel B
según se decida y los costos del petróleo. Uno de los aspectos que incide
negativamente en México sobre la producción de etanol son los altos precios de la
caña de azúcar, los que superan los 38 USD/ton; tal vez los más altos de América
Latina (Ver Figura 8).
Figura 8. Costos de la caña de azúcar en México
Fuente: García Chávez, L.R. , Universidad Autónoma de Chapingo
II.4.2.
PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE COMBUSTIBLE AUTOMOTOR EN
MÉXICO Y SU POSIBLE RELACIÓN CON LA PRODUCCIÓN DE
ETANOL.
Si bien el descubrimiento del petróleo y la creación del motor de combustión
interna imprimieron una aceleración excepcional al desarrollo de la humanidad, la
explotación indiscriminada de esta fuente de combustible no renovable ha
33
incentivado los temores y preocupaciones del hombre frente a su irremediable
futuro agotamiento y la necesidad imperiosa de encontrar nuevas fuentes de
energía que den respuestas a las crecientes necesidades de la sociedad. En tal
sentido, en los últimos años se han acelerado las investigaciones sobre el empleo
de variadas fuentes de energía para disímiles fines, sin embargo, como alternativa
energética para los medios de transporte automotor solo el etanol y más
recientemente las celdas de combustible, resultan promisorias.
Hoy puede decirse que el empleo de celdas de combustible para la generación de
electricidad que propicien el funcionamiento de vehículos automotor aun
constituye una solución del futuro y aunque técnicamente viable, no se dispone de
una respuesta económica para tales fines. Sin embargo, el empleo del etanol
como sustituto total o parcial de las gasolinas ya ha sido ampliamente ensayado
en innumerables países, liderados por Brasil y Estados Unidos y constituye, sin
lugar a dudas, la solución energética de este sector para los próximos 50 años. Es
importante señalar que tal política no solo encuentra fundamentación desde el
punto de vista energético, sino también medioambiental, ya que propicia una mejor
combustión en los motores, mejora el octanaje de la gasolina y reduce las
emisiones de monóxido y dióxido de carbono.
Sin embargo, cabe preguntar, ¿Cuales han sido los factores que han incidido en
que un país como México, con serios problemas de contaminación ambiental y
rigurosas exigencias en la regulación de emisiones de gases contaminantes y/o de
efecto invernadero no haya iniciado un programa para potenciar el empleo del
etanol en las mezclas con combustibles automotor?.
Sin lugar a dudas, la condición de México como país productor y refinador de
petróleo ha propiciado que la solución a la adición de oxigenantes a las gasolinas
con vistas a mejorar la combustión en los vehículos automotores se haya dirigido
hacia la producción y consumo de oxigenantes derivados del petróleo, tales como
MTBE (metil terbutil éter) y TAME (Teramil metil éter).
34
Según Bueno, J., 2005 en México se producen las gasolinas oxigenadas Pemex
Magna y Pemex Premium mediante el empleo de MTBE y TAME. En la Tabla 6
aparece el análisis de oxigenantes realizado por PEMEX (Enríquez Poy, 2007). En
el país existen capacidades de producción de MTBE y de TAME sin embargo, esta
capacidad productiva es insuficiente para los niveles de consumo de gasolina
oxigenadas existentes, por lo que se planea cubrir este déficit con el etanol. Ello
significa que en el 2014 se necesitarían 687 MM litros anuales de etanol, solo
como oxigenantes. Esta demanda pudiera ser satisfecha con 7 - 8 destilerías
autónomas de 500 MLPD durante 180 días de zafra, lo que desde el punto de
vista inversionista no constituye una meta inalcanzable.
Tabla 6. Balance de oxigenantes 2007
(1)
Miles de barriles por día
2006
2008
2010
2012
2014
Demanda de MTBE o TAME
18.4
19.5
20.7
22.0
23.2
Oferta Nacional (1)
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
Déficit
5.9
7.0
8.2
9.5
10.7
Requerimientos equivalentes de etanol
3.0
3.6
4.3
4.8
5.5
considera 80% de utilización de la capacidad
Fuente: Enríquez Poy. Panorama general de la industria alcoholera y los biocombustibles. Octubre, 2007.
Figura 9. Demanda de gasolina
Fuente: Enríquez Poy. Panorama general de la industria alcoholera y los biocombustibles. Octubre, 2007
35
En la Figura 9 se muestra la demanda de gasolina del 2004 y hasta Octubre del
2005, cuya magnitud total fue de 195 MBD y se pronostica que en el 2014 la
demanda de gasolinas oxigenadas será de 258 MBD, lo que representa una
demanda de oxigenantes de 23,2 MBD. Si se considera que los pronósticos en
cuanto a reservas de crudo mexicano indican que este solo alcanzara para unos
20 años, es evidente que se debe comenzar a pensar en un combustible
automotor renovable como el etanol.
El empleo de etanol en las mezclas con gasolinas a niveles de entre un 10 -15%
puede significar, no solo una solución al problema del empleo de oxigenantes hoy
en día fuertemente sancionados como el MTBE, sino también una dilación en el
agotamiento de las reservas petrolíferas disponibles.
Por supuesto, la visión de PEMEX no enfoca la solución del problema en la
sustitución de los oxigenantes actuales por etanol, sino en la sustitución del
metanol empleado en la producción de MTBE por el etanol para producir ETBE
(Etil terbitil éter), con vistas a poder continuar empleando las instalaciones
productivas existentes con una mínima transformación.
La producción de etanol requerida en el 2014 puede ser satisfecha con 10,3
millones de toneladas de caña, que a rendimientos de 72 t/ha significa cultivar
142860 nuevas hectáreas. Esto no es una meta inalcanzable y México, desde este
punto de vista, tiene posibilidades de implementar el programa de producción de
etanol como lo han hecho Brasil y Colombia, logrando de este modo reducir el
consumo de combustible fósil y minimizando los conflictos medioambientales
existentes.
36
II.4.3. PRODUCCIÓN DE ETANOL Y SU USO PARA EL CONSUMO DE
BEBIDAS.
De acuerdo con el Censo Económico de 2004 publicado por el INEGI, el valor de
la producción de las bebidas en México supera los 150 mil millones de MXP
anualmente, con alrededor de siete mil Unidades Económicas dedicadas a
producir las bebidas con Valor Agregado de más de 60 mil millones de MXP por
año (Esquívez, G, 2004).
Los Estados en donde se produce el mayor valor de bebidas son Jalisco (15%), el
Distrito Federal (13%), Estado de México (12%), Nuevo León (7%) y Zacatecas
(6%); estos 5 Estados acumulan el 52% a nivel nacional. Por otro lado el 63% del
valor de la producción de bebidas corresponde a refrescos, hielo y purificación de
agua; el 27% a producción de cerveza; poco más del 2% a bebidas alcohólicas a
base de uva y bebidas fermentadas y finalmente poco más del 7% a bebidas
destiladas.
Dentro de las bebidas destiladas, el 85% es de bebidas destiladas de agave, el
13% de ron y otras bebidas destiladas de caña y el 2% de otras bebidas
destiladas. La industria de las bebidas proporciona una gran variedad de
productos donde poco más de la mitad son bebidas sin alcohol (63%) y el resto
son bebidas con alcohol y fermentadas (37%).
En el último año la producción de rones nacionales en México ha tenido una
disminución considerable. Según reporta el Grupo Pellas, productor del Ron Flor
de Caña, en el último año las ventas de ron cayeron en un 20 por ciento debido
fundamentalmente al aumento de los costos mundiales de los insumos. En el año
2008 el consumo percápita de ron en México fue de apenas 0.32 litros y la
producción de este tipo de bebida compite por atraer a los consumidores de
Whisky y Vodka del país.
37
A pesar de la contracción en la producción de rones, la empresa Barcadí y Cía.
anuncia el incremento de su producción en un 100% en México tras absorber la
producción generada por las plantas ubicadas en Nassau y Barcelona, esto como
parte de una reestructuración mundial y estrategia territorial con el objetivo de
aumentar sus niveles de exportación.
La producción actual de esta empresa es de 3 millones de cajas y en el 2009 se
sumarán otros 3 millones y del total una porción sustancial se distribuirá en Centro
y Sudamérica, siendo su mercado predeterminado. En el rubro del ron, la marca
del murciélago domina 70% del mercado nacional y casi 50% de la industria
tequilera con Cazadores, marca que compró en 2002.
Operará en sus tres plantas, dos ubicadas en La Galarza, Puebla, donde se
efectúan los procesos de fermentación y destilación y que al estar listo, el producto
se transporta a Tultitlán, para realizarse el añejamiento, fabricación, embotellado y
distribución.
La tercera planta está ubicada en Arandas, Jalisco y está destinada
exclusivamente a la elaboración de Tequila al ser una bebida con denominación
de origen y de la cual tienen gran presencia en el mercado nacional.
38
III. CARACTERIZACIÓN DEL INGENIO ATENCINGO Y SUS POSIBILIDADES
DE INTEGRACIÓN CON LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
III.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA
El ingenio Atencingo, está ubicado en el pueblo del mismo nombre, perteneciente
al Municipio de Chietla, Estado de Puebla, México. Geográficamente se encuentra
en los 18o30’ Norte y 98o26’ Oeste a una altura de 3581 pies sobre el nivel del
mar.
Figura 10. Imagen de satélite del Ingenio Atencingo.
Fuente Google Earth, Febrero 2009
III.2.
POTENCIALIDAD DEL INGENIO PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL
El Ingenio posee una capacidad de molienda nominal de 10000 t de caña diaria
para una producción de azúcar del orden de las 1300 t/d, lo que se corresponde
con sus altos rendimientos agrícolas e industriales.
39
III.2.1. DISPONIBILIDAD DE SUSTRATOS PARA LA PRODUCCIÓN DE
ETANOL
El Ingenio posee una producción diaria de miel final que está en el orden de las
400 t/d, con brix y pureza de (80-84) y (38-42) respectivamente, la cual en la
actualidad es comercializada en el mercado nacional. Tan solo la producción de
miel representa un potencial para la producción de unos 100000 litros de etanol
diarios.
Adicionalmente, el ingenio dispone de un volumen de jugos de filtros estimados en
unas 85 t/h (2040 t/d) con 14 de brix y un 80% de pureza, el cual también podría
ser empleado de forma parcial o total en la producción de etanol.
La experiencia cubana en la utilización del jugo de los filtros en la producción de
etanol ha permitido verificar su beneficio en la elevación de la calidad del azúcar
(Incremento del pol de 99,19 a 99,27 y disminución del color en un 14%), así como
un mayor agotamiento de las mieles.
A nivel internacional se han introducido esquemas donde se extraen la totalidad de
los jugos diluidos hacia la producción de etanol, el que unido al empleo de
producción de dos masas cocidas en la elaboración de azúcar conduce al
aprovechamiento de solo el 50% de la sacararosa de la caña en la producción de
azúcar y el otro 50% restante en la producción de etanol. Sin embargo, estas
alternativas no son consideradas en el estudio por cuanto se ha partido de la
premisa de no afectar la producción azucarera, o solo afectarla en una magnitud
inferior al 10%, a solicitud de la gerencia del ingenio.
Un análisis de las características de las mieles finales producidas durante el mes
de Marzo/09 indicó que las mismas poseen una distribución normal con brix y
purezas medias de 82.89 y 41.82 respectivamente con desviaciones estándar de
1.41 y 0.78 respectivamente. En la Figura 11 se refleja los histogramas de
frecuencia para ambas propiedades.
40
Brix de Miel Final
90
80
70
No of obs
60
50
40
30
20
10
Expected
Normal
0
79
80
81
82
83
84
85
86
87
(x <= limite)
Pureza Miel Final
K-S d=.07112, p<.15 ; Lilliefors p<.01
180
160
140
No of obs.
120
100
80
60
40
20
Expected
Normal
0
38
39
40
41
42
43
44
(x <= limite)
Figura 11. Histogramas de frecuencia para el brix y la pureza de la miel final
Fuente: Programa Statistica, Stat soft, INC 1999.
Un análisis similar para el Jugo Filtrado durante el mismo mes de
Marzo/2009 reporta valores promedios de Brix y Pureza de 16.77 y 79.78
respectivamente
con
desviaciones
estándar
de
1.76
y
2.04
respectivamente. En la Figura 12 se representa las distribuciones de
frecuencia para ambas variables. En este caso existe una pequeña
desviación de la distribución normal.
41
Brix del JF
K-S d=.15286, p> .20; Lilliefors p<.10
18
16
14
No. of obs.
12
10
8
6
4
2
22
24
Expected
Normal
86
88
Expected
Normal
0
12
14
16
18
20
(x <= limite)
Pureza de JF
No. of obs.
K-S d=.14360, p> .20; Lilliefors p<.15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
76
78
80
82
84
(x <= limite)
Figura 12. Histogramas de frecuencia para el brix y la pureza del jugo filtrado
Fuente: Programa Statistica, Stat soft, INC 1999.
III.2.2. DISPONIBILIDAD DE VAPOR
El ingenio Atencingo, aunque esta balanceado energéticamente, posee un
excelente potencial para el suministro de vapor en zafra a una futura destilería, ya
que cuenta con 4 calderas de vapor, de las cuales solo hay tres en operación.
Dichas calderas operan entre 20 - 23 Kg. /cm2 de presión manométrica y
temperaturas de 370 0C. Cada caldera posee una capacidad nominal de 90 t/h y
operan a unas 60 t/h c/u, para un 66% de aprovechamiento de su capacidad. No
obstante su eficiencia energética calculada es del 74 - 80%.
42
III.2.3. DISPONIBILIDAD DE ELECTRICIDAD
El ingenio al igual que la mayoría de las fábricas de azúcar, cogenera y se
autoabastece energéticamente en vapor y electricidad. Para la generación de la
demanda del ingenio posee 3 turbogeneradores de 5 MW de potencia cada uno,
de los cuales hay normalmente 2 en operación. La capacidad de los turbos en
operación es utilizada solo en un 66 - 71% en las condiciones de máxima
explotación.
III.2.4. FUENTES DE AGUA.
El ingenio dispone de fuentes de abasto de agua suficiente para cubrir las
necesidades de la destilería, las que estarían en el orden de los 30 - 45 t/h en
dependencia de la capacidad de la destilería.
43
IV. ESTUDIO INDUSTRIAL
IV.1. UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO. MICROLOCALIZACIÓN INDUSTRIAL
La planta de etanol puede ser localizada anexa al ingenio Atencingo, en el área
que se encuentra del otro lado del río, al oeste de los tanques de almacenamiento
de mieles y el área de tratamiento de los lodos residuales del ingenio. Posterior a
la destilería es necesario ubicar las piscinas recolectoras de vinazas.
Los asentamientos poblacionales más cercanos son: Batey del Ingenio Atencingo,
Lagunillas y Chietla. El sitio de localización ocupa una superficie de 1,5 ha, que
estarían ocupadas por el área industrial, almacenaje de alcohol, área
administrativa, etc. Puede ser aprovechada la estructura organizativa del ingenio
en cuanto a viales, comunicación, redes eléctricas y otras facilidades existentes en
la zona.
Las aguas albañales procedentes de los servicios sanitarios, fregaderos, baños y
cajas de agua ubicados en los diferentes objetos de obra de la planta, serán
integradas al sistema colector existente en el ingenio.
Esta localización posee las siguientes ventajas:

Cercanía a los tanques de suministro de Miel final y la materia prima jugo
de filtros.

Cercanía al área de calderas y generación de electricidad.

Adecuada ubicación respecto a posibles áreas de riego por gravedad.
Las secciones de la planta de acuerdo a su función tecnológica son:
a) Producción
 Nave tecnológica
que
incluye
preparación
de
materias
primas,
fermentación, destilación y deshidratación.
b) Servicios auxiliares
 Torres de enfriamiento.
44

Caldera para operación en no Zafra.
c) Almacenes

Nave para el almacenamiento de materias primas e insumos.

Tanques de almacenamiento de alcohol.

Tanque de almacenamiento de combustóleo para insumo diario.
En la Figura 13 se ilustra el área que ocuparía una destilería similar a la capacidad
seleccionada, insertada a escala en la región antes expuesta del Ingenio
96
m
Atencingo.
13
0m
Zona posible
Figura 13. Propuesta de localización de la destilería anexa al ingenio
45
IV.2. TIPO DE ETANOL RECOMENDADO
Como se evidenció en el estudio de mercado realizado (Ver Capítulo II), existe una
oportunidad importante para que México emprenda la producción de etanol como
biocombustible y la tendencia se dirige a su empleo en la sustitución del metanol
en la fabricación del MTBE.
Con este programa el Estado se beneficiaría en gran medida por la creación de
empleo, desarrollo de la economía rural, ampliación de las infraestructuras
sociales en zonas rurales, mejora de la seguridad energética, conservación de los
recursos petrolíferos, mejor gestión del agua, expansión de la agricultura a tierras
más secas cosechando cultivos anuales múltiples como el sorgo dulce, ahorro en
los intercambios exteriores, motivación de la comunidad científica y tecnológica,
incentivos a la industria de bienes de producción y mejora del medio ambiente
local y global.
Por todas estas razones se propone la producción de alcohol combustible y se
desecha la producción de etanol para la formulación de bebidas, producto de que
el mercado está copado por empresas como por ejemplo: la Bacardí y Cía., que
domina ampliamente con sus líneas de rones y tequilas y que además proyecta
adquirir producciones de fábricas de otros países.
IV.3. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN PROPUESTA
IV.3.1. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE ETANOL ANHIDRO
A partir del análisis efectuado sobre la potencialidad del Ingenio y tomando en
consideración las indicaciones formuladas por la dirección del mismo se han
formulado tres alternativas para la producción de etanol:
46
Para la formulación de las alternativas han sido consideradas las siguientes
premisas técnicas:

El ingenio puede brindar los servicios de vapor y electricidad a la destilería
en tiempo de zafra.

El ingenio dispone de una capacidad de almacenamiento de mieles de
25000 m3.

La capacidad de la destilería debe ser tal que pueda operar la mayor
cantidad de días al año con el empleo de materia prima propia.

Se consideran 163 días de zafra.

Producción de 400 t/d de miel final con brix y purezas medias de 82.89 y
41.42 respectivamente.

Empleo de jugos de filtros con brix de 16.8 y 80.0% de pureza.

Afectación mínima de la producción de azúcar (menor del 10%).
Considera la instalación de una destilería de 70000 l/d que opera con miel final
durante 163 días de zafra y 99 días de no zafra. Se tiene en cuenta además 45
días de mantenimiento para un total de 307 días. Durante la zafra se consume el
66% de la miel que se produce en el día y se almacena el 34% de la misma para
un volumen total a almacenar de 23840 t (17275,4 m3), lo que puede ser
satisfecho con la capacidad de almacenaje disponible.
47
Inversiones requeridas en el Ingenio:
1. Línea de vapor de baja (escape) desde el ingenio a la destilería.
2. Línea de vapor de alta desde el ingenio a destilería.
3. Línea de miel final desde los tanques de miel del ingenio a la destilería y
estación de bombeo.
4. Red eléctrica desde el ingenio a la destilería.
Considera la instalación de una destilería de 100000 l/d que opera durante 163
días de zafra y 96 días de no zafra. Se tiene en cuenta además 45 días de
mantenimiento para un total de 304 días. Durante el período de zafra se realizará
el desvío del 34% del jugo de los filtros que se genera en el ingenio (37.4 t/h) y el
50% de la miel que se produce en el día (8.45 t/h). En período de “no zafra” se
trabajará solo con la miel almacenada. Con esta variante se requerirá del
almacenaje de 23760 t de miel (17217,4), el que puede ser satisfecho con las
capacidades existentes.
Esta alternativa requiere de un mayor nivel de inversiones y/o adecuaciones en el
ingenio. Estas son:
1. Línea para el envío del jugo de los filtros calientes desde el ingenio a la
destilería (tubería aislada térmicamente) con su sistema de bombeo.
2. Línea de vapor de baja (escape) desde el ingenio a la destilería.
3. Línea de vapor de alta desde el ingenio a destilería.
4. Línea de miel final desde los tanques de miel del ingenio a la destilería y
estación de bombeo.
5. Red eléctrica desde el ingenio a la destilería.
La destilería, en adición al suministro convencional, requiere:
1. Instalación de un tanque de recepción de jugo.
2. Sistema para el enfriamiento del jugo filtrado.
48
En la siguiente figura se ilustra un esquema típico para el enfriamiento del jugo
filtrado enviado a la destilería.
Figura 14. Esquema típico para el enfriamiento del jugo filtrado.
Considera la instalación de una destilería de 150000 l/d que opera durante 163
días de zafra y 50 días de no zafra. Se tiene en cuenta además 45 días de
mantenimiento para un total de 258 días. Durante el período de zafra se realizará
el desvío del 60% del jugo de los filtros que se genera en el ingenio (51.4 t/h) y el
60% de la miel que se produce en el día (9.66 t/h). En período de “no zafra” se
trabajará solo con la miel almacenada. Las inversiones requeridas son similares a
la variante 2.
49
Comparación de alternativas
En la Tabla 7 se brindan los parámetros característicos de cada una de las
variantes:
Tabla 7. Parámetros obtenidos para cada variante analizada
Variante 1
Variante 2
Variante 3
70000
100000
150000
283
202
232
0
698
1232
23760
32990
25196
99
96
50
0
5.61
9.93
Capacidad de destilería. (l/d)
Consumo de miel (t/d)
Consumo de JF (t/d)
Miel a almacenar. Zafra (t)
Días adicionales en No Zafra
Azúcar desviada a alcohol (%)
Los índices de consumo de las materias primas fundamentales para cada una de
las variantes son los siguientes:
Tabla 8. Índices de consumo de las materias primas para cada variante analizada
Materia prima
Unidad
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Miel final
t/Hl.
0.40
0.20
0.16
Jugo de Filtros
t/Hl.
0.00
0.70
0.85
1.66
0.75
0.55
Agua de procesos
3
m /Hl.
IV.3.2. DESCRIPCIÓN TECNOLÓGICA.
La destilería está concebida para obtener etanol anhidro con 99,5 % v/v a partir
del miel final y jugo de los filtros provenientes del ingenio anexo (en función de la
Variante a utilizar).
La tecnología propuesta para la producción de alcohol es fermentación Batch con
recirculación de levadura (Sistema Melle - Boinot), destilación atmosférica y un
sistema de deshidratación por tamices moleculares. La misma es capaz de
alcanzar altos índices de eficiencia y es de fácil asimilación para el personal con
50
poca experiencia. Esta producción se efectúa mediante las siguientes unidades de
proceso básicas:
 Almacenamiento y preparación de materias primas
 Almacenamiento y preparación de sales nutrientes
 Tratamiento de la levadura y fermentación alcohólica
 Recuperación de levadura
 Destilación
 Deshidratación
 Servicios Auxiliares
Almacenamiento y preparación de materias primas.
La miel será recolectada en los tanques de almacenamiento de 5000 m 3
disponibles en el ingenio desde donde será bombeada hacia el disolutor en la
destilería.
Dilución de las mieles.
La dilución de las mieles constituye la operación más importante en cuanto a la
preparación de esta materia prima ya que con la misma se logra adecuar su
elevada concentración de azúcares a las exigencias de la fermentación.
Este proceso consistirá en la dilución con agua hasta 40 – 45 ºBx en un disolutor y
se elevará la temperatura hasta no menos de 80º C. Posteriormente en un
mezclador secundario se ajustará su concentración a la requerida en la
fermentación. Finalmente mediante bombas se suministra la solución de miel al
pasteurizador y luego hacia la propagación. La miel necesaria a suministrar para el
proceso fermentativo principal no se pasteurizará.
Para la alternativa donde se desvía un por ciento de jugo de los filtros; el mismo se
recepcionará en un tanque de diario y se mantendrá en caliente hasta el momento
51
de su mezcla para su uso en la fermentación principal. El jugo caliente es
bombeado hacia los intercambiadores de placas donde se enfrían hasta 32ºC y se
envían al mezclador secundario para su mezcla con miel y de esta forma ajustar la
densidad o brix final al valor deseado en la fermentación.
Almacenamiento y preparación de las sales
El aporte de nitrógeno y fósforo, se hará mediante la aplicación de sales de sulfato
de amonio y fosfato de amonio. La disolución de estos compuestos se realizará en
un tanque disolutor y serán enviados a sus respectivos tanques de alimentación
para
posteriormente
ser
adicionados
mediante
sistemas
adecuados
de
dosificación al fermentador, para conformar el medio de cultivo donde se
desarrollarán las levaduras, así como la fermentación alcohólica.
Fermentación
Esta es la etapa fundamental dentro del proceso de producción de alcohol por ser
donde ocurre la bioconversión de los hidratos de carbono en etanol y gas
carbónico por la acción de las levaduras.
El papel protagónico en la fermentación alcohólica está a cargo de las levaduras
donde la más utilizada en la industria alcoholera es la Saccharomyce Cereviciae
por ser esta alta productora de alcohol, resistente a concentraciones moderadas
de alcohol y solamente utiliza las hexosas como fuente de carbono.
Además de la asimilación o nutrición de las levaduras, en el proceso ocurren otros
conocidos como desasimilación que consiste en la degradación de los hidratos de
carbono para la formación de otras sustancias y liberar energía al medio como
describe Gay Lussac en las siguientes ecuaciones:
Respiración:
C6H12O6 + O2 = 6 CO2 + 6 H2O + 670 Kcal
Fermentación: C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2 + 28 Kcal
52
Estas ecuaciones nos demuestran que la levadura en presencia de oxígeno
degrada los carbohidratos para dar CO2 y H2O, generando una gran cantidad de
energía y propiciando un gran desarrollo celular. Este proceso se conoce como
respiración o fermentación aeróbica y es la base de la prefermentación industrial.
La segunda ecuación refleja la capacidad de la levadura en producir alcohol y CO 2
en ausencia de oxígeno, esta etapa es llamada fermentación anaerobia o
fermentación propiamente dicha.
Esta área de proceso comprende tres etapas fundamentales:
 Propagación y prefermentación.
 Fermentación alcohólica.
 Tratamiento y activación de la levadura.
Propagación y prefermentación.
Estas etapas solo se llevan a cabo para el inicio de la producción o en caso de ser
necesario el cambio de cultivo por contaminación u otra causa que provoque la
caída de los rendimientos.
Para la preparación del inóculo se parte de un cultivo puro de levadura al que se le
van haciendo sucesivas siembras en medio estéril y enriquecido, aumentando
hasta alcanzar un volumen de inóculo equivalente al 10 % del cultivador.
El desarrollo del cultivo se realiza en el propagador. En este equipo se esteriliza y
enriquece el sustrato, luego es inoculado y se crea un medio altamente aeróbico
para alcanzar concentraciones celulares del orden de 150 millones de células por
mililitros
Otra alternativa en la preparación del cultivo es a partir de la levadura
deshidratada activa, la cual puede inocularse en el propagador o directamente en
el prefermentador.
53
La etapa de la fermentación aerobia o prefermentación es donde se logra una alta
propagación de la levadura para garantizar la mayor bioconversión de los
azúcares en etanol, en menor tiempo. Estos equipos están dotados de unos
difusores de aire para crear un medio altamente aeróbico. También es aquí donde
se le adicionan los nutrientes, previamente preparados, para favorecer la
propagación celular. Además en esta etapa también se añade ácido sulfúrico para
controlar el pH en el rango de 4,2 a 4,5.
Fermentación alcohólica
El proceso seleccionado es discontinuo con recirculación de levadura (Melle
Boinot) el cuál tiene excelentes rendimientos, alcanzando parámetros del orden
del 92 - 93% estequiométrico definido por Gay - Lussac, o sea muy próximo al
ideal del 100% estipulado por Pasteur y productividades por encima de 5 L/m3.h,
lo que reduce considerablemente el volumen de fermentación, lográndose
riquezas alcohólicas en el vino no menor de 8 % v/v.
Esta etapa comprende dos operaciones fundamentales:
-
Tratamiento y activación de la levadura en los prefermentadores.
-
Fermentación alcohólica.
Cuando se inicia este proceso, se adiciona en los prefermentadores la cantidad
suficiente de levadura seca activa alcoholera seleccionada, donde ocurre el
proceso de activación de la misma. En ocasiones, por razones económicas el pie
puede desarrollase en la propia destilería, partiendo de una inoculación de alta
calidad genética buena productora de alcohol.
Para reiniciar las actividades de fermentación, se debe procurar suspender las
células de las levaduras mediante agitación, incluso con inyección de aire
comprimido, y centrifugar nuevamente este pie el cual será diluido con agua y
enviado al prefermentador correspondiente, sin adición de ácido.
54
La fermentación alcohólica tiene como objetivo la transformación de los azúcares
en alcohol por la levadura bajo condiciones anaeróbicas. Este proceso tiene una
duración de 10-12 horas y será iniciado siempre por inoculación de
prefermentadores. Se estima un tiempo de descarga y de limpieza de dos horas
respectivamente, teniendo el ciclo completo de utilidad del fermentador de 16
horas. Se dispondrá de un sistema de enfriamiento para mantener la temperatura
óptima por recirculación a través de intercambiadores de placas.
Esta área está compuesta por fermentadores que dispondrán de un sistema de
enfriamiento para mantener la temperatura óptima por recirculación a través de
intercambiadores de placas utilizando agua proveniente de un circuito cerrado con
torres de enfriamiento atmosférico que garantizarán una temperatura óptima en el
fermentador de 32ºC. Los fermentadores serán cerrados para facilitar la
recolección y lavado de gases, así como la recuperación del alcohol evaporado en
fermentación.
Tratamiento y activación de la levadura.
Una vez que se alcanza el volumen útil de los fermentadores y concluye la
fermentación, se inicia el proceso secuencial y continuo de centrifugación del
mosto, donde se separa en dos fracciones:
 Vino deslevadurizado para destilación
90%
 Crema de levadura
10%
La crema de levadura se envía al tanque de tratamiento donde sufre un proceso
de purificación microbiana, el cual consiste en diluir la crema con agua (1:1,5) y la
adición de ácido sulfúrico hasta que el pH del medio esté alrededor de 2,8.
Es importante que la levadura esté en el tanque de tratamiento, bajo estas
condiciones, por no menos de dos horas para que la acción del medio acidificado
alcance los objetivos de eliminar las posibles infecciones.
55
Al final del tratamiento la levadura será activada en el prefermentador con la
adición de sustrato y nutrientes. Los nutrientes serán fundamentalmente sulfato y
fosfato de amonio como fuentes de nitrógeno y fósforo.
En el caso de paradas de corta duración (horas), conforme van terminando las
fermentaciones que estaban en desarrollo, se debe centrifugar el vino, para que la
fracción de crema de la levadura sea tratada normalmente y no permanezca
mucho tiempo en contacto con el medio de alta concentración alcohólica. El vino
centrifugado será almacenado para su posterior destilación.
En el caso de paradas de larga duración (días), se debe diluir la fracción de crema
de levadura con agua, sin ninguna adición de ácido para no afectar la viabilidad
celular de las levaduras, dejándolas guardadas en los propios fermentadores.
Para reiniciar las actividades de fermentación, se debe procurar suspender las
células de las levaduras mediante agitación, incluso con inyección de aire
comprimido y centrifugar nuevamente este pie, el cual será diluido con agua y
enviado al tanque de tratamiento correspondiente, sin adición de ácido.
Recuperación de levadura.
Las levaduras presentes en el medio de fermentación serán recuperadas
utilizando separadoras centrífugas de discos. Esta operación es altamente
eficiente, si las máquinas son operadas adecuadamente con boquillas compatibles
con la concentración inicial que se tiene y la que se pretende obtener como
producto final.
Estas separadoras realizan dos funciones, por una parte separan y concentran las
levaduras para su posterior uso en el inicio de un nuevo ciclo de fermentación y
por otra, de vital importancia y pocas veces considerada, el efecto desinfectante
que ejerce la centrifugación en el medio, al separar las bacterias por ser de menor
56
tamaño y menos pesadas que las levaduras. Así la acción de la fuerza centrifuga
actúa de diferente forma, haciendo que las células de las bacterias se concentren
en la fracción líquida (vino) deslevadurizado, destinado a la destilación y no en la
fracción de crema de levadura que regresa al proceso.
La crema de levadura que no es recirculada como pie de fermentación, es enviada
al área de secado donde ya seca se envasa para su venta cuyo destino
fundamental entre otros es la alimentación animal.
Destilación y rectificación.
El vino claro obtenido después de la centrifugación de mosto fermentado es
recepcionado en el tanque de balance, donde se colecta también el agua de
lavado de la columna de CO2. Este vino tiene una fracción de alcohol de
aproximadamente 8 % incluyendo otros congéneres productos de la fermentación
(ácidos, ésteres, aldehídos y alcoholes superiores) y el resto es agua, lo que hace
necesario la separación de estos para buscar mayor pureza del etanol. El método
de separación más difundido es la destilación.
Esta línea de destilación está formada por dos columnas, una destiladora y otra
rectificadora. La columna destiladora tiene la función de despojar de agua y sales
el vino proveniente del tanque balance. El vino que se alimenta a la destiladora
será calentado primeramente en un calienta vinos y posteriormente se aumentará
la temperatura hasta 70-85ºC en otro intercambiador de calor de tubo y coraza.
Esta columna destiladora cuenta con un reboiler para disminuir el volumen de
vinazas.
La columna rectificadora es alimentada con la corriente de vapores de alcohol
proveniente del tope de la columna destiladora y su función es rectificar el alcohol
y alcanzar el grado alcohólico requerido en el producto (95ºGL). Los gases del
tope de la columna son condensados fraccionadamente en un intercambiador de
calor con el vino proveniente de la fermentación y con agua de inyección del
57
circuito cerrado de enfriamiento en los condensadores primario y secundario los
que garantizan el reflujo necesario para alcanzar las concentraciones alcohólicas
esperadas en el sistema. De este fraccionamiento se elimina una corriente rica en
impurezas de alta volatilidad relativa conocida como alcoholes de segunda o
cabezas. Esta corriente es condensada en un intercambiador y enviada a un
tanque de balance.
De la columna rectificadora se extrae una corriente de aceite de fusel como
producto intermedio, este se separa en la columna y se envía al tanque de
balance.
Deshidratación
El etanol hidratado extraído de los platos superiores de la rectificadora se bombea
al sistema de tamices moleculares para alcanzar una calidad de 99,5 ºGL como
mínimo.
La unidad de deshidratación se compone de dos columnas con tamiz molecular de
zeolita, una de las cuáles se encuentra en fase de adsorción mientras la otra está
en fase de regeneración. El ciclo de cambio entre la fase de adsorción y la de
regeneración es totalmente automatizado.
El alcohol hidratado procedente de los tanques de almacenamiento es bombeado
hacia un sistema de intercambiadores de calor donde es evaporado y
sobrecalentado hasta aproximadamente 185 ºC, con el objetivo de proteger los
tamices moleculares y evitar la condensación de alcohol en las columnas. Este
sistema utiliza, en la primera etapa vapor de escape (2.5 Kg. /cm2 abs.) hasta el
punto de evaporación del alcohol y vapor de alta (10 Kg/cm2 abs.) para su
sobrecalentamiento.
58
Los vapores alcohólicos sobrecalentados pasan a la columna de deshidratación
donde el agente deshidratante (zeolita) adsorbe las moléculas de agua presentes
en el mismo. Después de atravesar el lecho de zeolita, los vapores de alcohol
anhidro salen de la columna por la parte inferior, condensándose en el interior de
un intercambiador de calor (condensador - enfriador) y enviándose a los tanques
de almacenamiento.
Cuando el empaque de zeolita esté saturado de agua, el sistema de control
automáticamente invierte las corrientes para que el mismo sea regenerado,
empleándose una porción de alcohol deshidratado (aproximadamente el 15 %). En
ese instante el lecho es sometido a vacío para extraer el agua adsorbida por el
agente deshidratante. La mezcla de alcohol y agua extraída en el proceso se
enviará a la columna de rectificación donde se obtendrá alcohol hidratado para ser
alimentado nuevamente al módulo de deshidratación. Después que el lecho esté
regenerado, este volverá a presurizarse para reiniciar un nuevo ciclo de
deshidratación - regeneración.
Todo el proceso está controlado mediante un sistema supervisorio que garantiza
el funcionamiento de las operaciones de la unidad, desde el recibimiento del
alcohol hidratado hasta el bombeo del alcohol anhidro a los tanques de
almacenamiento, así como el envío del alcohol empleado en la regeneración hacia
la columna de rectificación.
Servicios Generales y Auxiliares.
Generación de vapor y electricidad
Se considera que el vapor necesario para la destilería será suministrado por el
ingenio durante los días de zafra. La demanda de vapor de una destilería eficiente
que produce etanol anhidro es de unas 33 t/100 litros de etanol para un flujo
máximo de 13,75 t/h en una destilería de 100000 l/d. Para el periodo de “no Zafra”
59
será necesario disponer de una caldera compacta de combustóleo de 15 t/h de
generación para obtener vapor saturado a la presión de trabajo 15 Kg. /cm2 abs y
300°C.
La electricidad necesaria para el proceso será suministrada por el ingenio durante
los días de zafra, el resto de los días de operación se comprará a la red. Este
sistema incluirá además el sistema de aterramiento y pararrayos.
De acuerdo con los consumos de vapor reportados por las turbinas de las bombas
de inyección de agua (200 - 300 t/d) la potencia demandada por la destilería es de
900 -1200 Kw., los que pudieran ser satisfechos por los turbogeneradores y la
correspondiente sustitución de las turbinas de las bombas por motores eléctricos.
Sistema de suministro de agua de proceso
El agua cruda se recibe desde la fuente de abasto y se almacena en un tanque.
Desde el mismo se bombea a la planta de tratamiento químico de agua y a un
tanque elevado, que será el centro de distribución de agua cruda. El agua se
potabiliza mediante un sistema de tratamiento por clorinación.
Sistemas de enfriamiento y tratamiento de agua
Se prevé un sistema de tratamiento conformado por filtración y suavizamiento
existiendo depósitos para la colección del agua filtrada y del agua suavizada. El
agua suavizada se utilizará para la alimentación de la caldera en tiempo de no
zafra y para la reposición del agua de enfriamiento. El agua filtrada se utilizará
para el proceso y para la alimentación del sistema de suavizamiento.
Se ha considerado un sistema de enfriamiento combinado, para el enfriamiento del
jugo proveniente del ingenio, enfriamiento de los fermentadores y enfriamiento en
el sistema de destilación y deshidratación. Se propone un sistema de circuito
60
cerrado de enfriamiento con agua tratada, empleando torres de enfriamiento
calculadas y diseñadas para enfriar los diferentes caudales.
Sistema de aire comprimido
En esta sección se suministrará aire atmosférico para tres usos fundamentales:
-
Aire comprimido libre de aceite, deshumificado, apto para el uso de
instrumentos.
-
Aire comprimido para uso general.
-
Aire comprimido para uso en prefermentadores.
El aire comprimido se utiliza para los servicios generales de la fábrica y la
instrumentación. Otros compresores suministrarán el aire al sistema de
automatización (aire para instrumentos) después de ser purificado y secado
mediante un desoleador y una torre deshumidificadora. El aire puro y seco se
almacena en un tanque acumulador antes de su entrega al proceso.
Sistema de automatización y control
La planta constará con la instrumentación y el control automático necesario para
garantizar la seguridad, continuidad y calidad del funcionamiento de la misma.
61
Laboratorio
El laboratorio poseerá el equipamiento e instalaciones requeridas para poder
efectuar los análisis químicos y microbiológicos propios del proceso de
producción, así como el control de calidad de las materias primas y productos
terminados.
Sistema de limpieza química y mecánica
Es de suma importancia mantener la asepsia en la destilería para evitar focos de
contaminación los cuales traen perjuicios importantes, por lo que la instalación
cuenta con un sistema de preparación de las soluciones de limpieza (formol e
hipoclorito de sodio). Todos los equipos que intervienen en la fermentación se
tratarán periódicamente con solución desinfectante y agua limpia para drenar
todas las suciedades y vapor.
Sistema de protección contra incendios
Es evidente el riesgo de incendio y explosión existente en emplazamientos donde
existen atmósferas explosivas como las destilerías de alcohol, por lo que es
necesario evitar en lo posible la presencia de todo tipo de focos de ignición en
general, incluyendo los de naturaleza eléctrica. No obstante, la inflamabilidad del
etanol (sobre todo deshidratado) constituye un peligro a tener en cuenta y por ello
es necesario poseer un sistema de protección contra incendios eficiente y bien
diseñado. El mismo deberá cumplir con las Normas y las leyes vigentes en el país.
En el Anexo 1 se muestra el diagrama de flujo del proceso.
Almacenamiento de materias primas, subproductos y producto terminado.
 Ácido sulfúrico: Se recibirá a granel y por transporte automotor con descarga
presurizada hacia el tanque de almacenamiento con cobertura no menor de
62
una semana. La estación de almacenamiento de ácido sulfúrico debe
concebirse con todo el sistema de seguridad que conlleva la manipulación de
este tipo de producto. Se dispondrá de un pequeño depósito presurizado por
aire para el traslado de sulfúrico al tanque receptor para su utilización en el
tratamiento de la levadura.
 Nutrientes: Serán almacenados en un local con capacidad para 7 días de
trabajo.

Alcohol: Se han previsto dos tanques para almacenar el alcohol producido
durante 7 días. Debe incluirse sistema contra incendios por riego y espuma y
debe contar, cada tanque, con un muro de contención para en caso de posible
derramamiento.

Levadura Saccharomyce: Será almacenada en un local con capacidad
suficiente para 7 días.
IV.3.3. MATERIAS PRIMAS Y MATERIALES AUXILIARES.
Materias Primas
 Mieles finales:
ºBrix
82-85
%
Pol
34-36
%
Pureza
41-43
%
 Jugo de los filtros:
Brix
13-15
% óptimo
Pol
11-13
%
Pureza
77-79
%
Temperatura
105,0
ºC máximo
Lodos
1,0
% máximo
pH
5,0
óptimo
63
Materiales Auxiliares
Para la producción de alcohol deshidratado es necesario el uso de los siguientes
productos como insumos del proceso:
 Ácido sulfúrico: Se utiliza como corrector del pH y agente bacteriostático
concentrado y exento de productos tóxicos que puedan inhibir la fermentación
alcohólica.
Pureza
Densidad
98 %
1840 kg/m3
 Sulfato de Amonio: Es uno de los materiales que se utiliza como fuente de
nitrógeno para la síntesis de la biomasa, tiene características ácidas y se usa
en el balance de pH. Esta materia prima se entrega de forma general en bolsas
de 50 Kg. de peso grado técnico sin sustancias tóxicas para la fermentación.
Humedad
10,0 %
máximo
Nitrógeno
19,0 %
mínimo base seca
Otros
Libre de Tiofeno
 Fosfato Diamónico: Es la fuente de fósforo para el crecimiento del
microorganismo y tiene un aporte adicional de nitrógeno. Esta materia prima se
entrega de forma general en bolsas de 50 Kg. de peso grado técnico sin
sustancias tóxicas para la fermentación.
Humedad
10,0 %
máximo
Nitrógeno
19,0 %
mínimo base seca
Fósforo (P2O5 soluble)
49,0 %
mínimo
 Levadura seca activa: Se utilizarán levaduras secas activas alcoholeras
seleccionadas, las cuales se evaluarán en condiciones reales de fermentación.
64
 Agua de Proceso: La calidad del agua debe ser compatible para su uso en el
proceso
fermentativo.
A
continuación
se
muestra
las
características
recomendadas por la OMS como valores máximos deseables de agua potable.
Sólidos Totales
500 mg/l
Color
5 u (Pt-Co)
Turbidez
5 u (U.T.)
Dureza Total
100 mg/l (CaCO3)
Calcio
75 mg/l
Magnesio
30 mg/l
Sulfatos
200 mg/l
Cloruros
200 mg/l
Coliformes
Ausencia
E. coli
Ausencia
Temperatura máxima
28 ºC máximo
pH
7,0 – 8,0
 Antiespumante: Se emplea para el control de la formación de espuma en los
fermentadores. El producto debe ser estable a 100 ºC y pH = 4, exento de
productos tóxicos para la fermentación.
 Hipoclorito de sodio: Se utilizará para desinfección en solución al 5 %.
 Formol: Solución de formaldehído al 40 % para desinfección.
Servicios auxiliares
 Vapor: Se utilizará vapor en el proceso de destilación y deshidratación. Vapor
de baja de 2,5 Kg/cm2 (abs.) y vapor de alta a 12 Kg. /cm2 (abs.).
65
 Agua de Enfriamiento: Para un buen desempeño de la planta industrial el agua
deberá ser limpia, libre de materia orgánica y sólidos en suspensión (suavizada),
con temperatura de entrada máxima de 30 ºC y salida de 45 ºC.
 Aire de uso general: Aire atmosférico limpio con una presión de 6 - 9 Kg. /cm2.
Su utilización fundamental será en la agitación en tanques, así como bombeo
de ácido sulfúrico.
IV.3.4. INDICES DE CONSUMO.
Los índices de consumo del proceso se muestran en la Tabla 9.
Tabla 9. Índices de consumo para las diferentes variantes
Insumos
UM/l
Variante1
Variante2
Variante 3
4,00
2,02
1,60
Proceso
Miel final
Jugo
m3
0,00
7,00
8,50
Acido sulfúrico (98%)
Kg.
0,0022
0,0022
0,0022
Sulfato de amonio
Kg.
0,0136
0,0136
0,0136
Fosfato de amonio
Kg.
0,0015
0,0015
0,0015
Levadura seca activa
Kg.
0,0006
0,0006
0,0006
Antiespumante
Kg.
0,002
0,002
0,002
l
0,00015
0,00015
0,00015
Kg.
0,00035
0,00035
0,00035
Kg.
0,05
0,05
0,05
Destilación
Kg.
2,59
2,59
2,59
Deshidratación
Kg.
0,74
0,74
0,74
Otros usos
Kg.
0,17
0,17
0,17
Hidratado
Kw.-h.
0,006
0,006
0,006
Deshidratado
Kw.-h.
0,10
0,10
0,10
Materiales de limpieza y asepsia
Formol (40%)
Hipoclorito de sodio
Vapor a 12 Kg./cm2 abs
Deshidratación
2
Vapor a 2,5 Kg. /cm abs.
Electricidad
66
Agua
m3
Proceso
Reposición
m
Petróleo
l
3
0,01661
0,0075
0,0055
0,0035
0,0035
0,0035
0,0832
0.0816
0,0570
IV.3.5. TRATAMIENTO DE EFLUENTES Y SOLUCIONES MEDIOAMBIENTALES
En la producción de alcohol se genera como residual fundamental las vinazas. Las
vinazas de destilerías donde se produce etanol a partil de mieles poseen
concentraciones de sólidos y demandas químicas y biológicas de oxígeno
superiores a aquellas donde se produce etanol a partir de jugos de caña.
En la siguiente tabla se brindan las características fundamentales de las vinazas
resultantes de la producción de etanol a partir de caña de azúcar:
Tabla 10. Caracterización típica de vinazas de destilerías.
Descripción
DQO t (g/l)
Vinaza (Etanol de miel)
Vinaza (Etanol de jugos)
71.20
35.06
30
18
PH
4.47
3.78
Sólidos totales (g/l)
52.67
24.86
Sólidos totales fijos (g/l)
12.61
4.20
Sólidos totales volátil (g/l)
40.06
20.66
Sulfatos (g/l)
15.81
1.56
Nitrógeno (g/l)
0.21
0.38
Fósforo (g/l)
0.21
0.27
Calcio (g/l)
0.55
0.59
Potasio (g/l)
2.5-4.3
0.13-1.5
DBO (g/l)
Estos valores pueden diferir de un lugar a otro en dependencia de las
características de las mieles, los suelos y el sistema de producción de azúcar
empleado, por lo que los mismos son valores orientativos y cada fábrica debe
67
mantener un trabajo de caracterización regularizado en dependencia de la
aplicación que se le vaya a brindar a las mismas.
Existen varias tecnologías para el manejo y aprovechamiento de las vinazas de
destilería. La aplicación de una u otra depende de las particularidades del
mercado de cada región, economía de escala de las mismas y otros factores de
carácter social o políticos. Estas tecnologías son las siguientes:
1. Riego y enmienda orgánica de suelos.
2. Producción de levadura forrajera.
3. Desalinización y concentración para la alimentación animal.
4. Concentración e incineración para generación de vapor/electricidad.
5. Compostaje
6. Producción de Biogás.
Cada una de estas tecnologías posee niveles de inversión muy diferentes que van
desde tecnologías de relativamente bajo nivel de inversión como Compost y
Enmienda Orgánica, hasta las más costosas como la Concentración (Incineración
o alimento animal) y la producción de levadura forrajera.
El tratamiento anaeróbico de las vinazas para la obtención de biogás, lodo
fertilizante y agua tratada reduce el 70% de la carga orgánica del residual y
permite obtener unos 20 m3 de biogás/m3 de vinaza tratada. Las inversiones para
este proceso están en el orden de 3700 - 3800 USD/m3 de vinaza, lo que para el
caso del Ingenio Atencingo se pueden estimar entre 3,1 - 4,6 MM USD.
La producción de levadura forrajera a partir de vinaza es la tecnología que mas
revaloriza este residual, al generar un producto con 45% de proteína, cuyo valor
en el mercado puede ser comparable con la harina de soya. Sin embargo, los
niveles de inversión, según experiencias recientes, están en el orden de 8300
USD/m3. Ello representaría, para el ingenio Atencingo, una inversión adicional del
68
orden de los 7 - 10 MM USD, o tal vez superior, ya que los niveles de inversión no
guardan una relación lineal con la capacidad de vinaza procesada.
Los niveles inversionistas para la concentración de vinazas, bien para su
incineración como para la producción de un aditivo alimenticio cuyo valor
fundamental es energético, posee niveles de inversión por metro cúbico de
vinazas intermedios entre el tratamiento anaeróbico y la producción de levadura
forrajera. Su magnitud puede estar entre los 2500 - 3500 USD/m3 de vinaza.
El empleo de la vinaza como enmienda orgánica, o fertirriego, como también se le
conoce es la alternativa más generalizada a nivel internacional, especialmente en
Brasil, y la que demanda menores niveles de inversión, aunque no despreciables.
Tecnología recomendada para el manejo de Vinazas.
Consideraciones sobre elementos limitantes en la implementación de una u otra
tecnología.
1. México es un país con una elevada producción de maíz, el que es
ampliamente utilizado como alimento humano y en la alimentación animal.
El maíz es a su vez un componente aportador de proteína y mayormente
fuente de energía, por lo que la desalinización y concentración de vinazas
para la producción de un suplemento alimenticio líquido (melaza de vinaza)
no parece ser una opción con muchas posibilidades de competir con el
empleo del maíz para este propósito.
2. La concentración y quema de las vinazas para la generación de
vapor/electricidad pudiera reportar cierto interés para la operación de la
destilería, en particular, durante el periodo fuera de zafra, aunque durante la
zafra estos insumos pueden ser suministrados por el ingenio. Es muy
probable que los 50 - 100 días de operación en no zafra no justifiquen esta
alternativa.
69
3. La producción de biogás responde a un análisis similar a la incineración de
vinazas.
4. La producción de levadura forrajera a partir de vinazas es factible solo si
estas se transforman en productos de mayor valor agregado (alimentos
balanceados, carne, etc.). Sus niveles de inversión son en extremo
elevados.
En México existe alguna experiencia en el empleo de vinazas como enmienda
orgánica. Destilerías como “La Gloria” emplean, desde hace varios años, esta
tecnología, aunque no sin dificultades.
En nuestra opinión la mejor alternativa para el manejo de las vinazas en una futura
destilería en Atencingo sería el empleo mayoritario de las mismas como enmienda
orgánica y una pequeña cantidad de estas para la regulación de la temperatura
durante la fase termofílica de la elaboración de Compost.
No obstante, el empleo de las vinazas como enmienda orgánica está sujeto a un
conjunto de premisas que se enuncian a continuación:

La selección de las áreas bajo riego deben estar ubicadas a más de 50
metros en zonas que sean de reservas legales, permanentes, protegidas,
etc.

Las áreas bajo riego de residuales no deben estar ubicadas en zonas de
influencia y protección de fuentes de abastos de aguas subterráneas
(pozos).

Las áreas bajo riego de residuales no deben estar ubicadas a menos de 15
m de los bordes de las vías de comunicación.

Las áreas bajo riego de residuales deben estar ubicadas a una distancia de
1000 metros de los núcleos urbanos. Este indicador puede ser ampliado
teniendo en cuenta las condiciones climáticas de cada lugar.
70

El nivel del manto freático en las áreas bajo riego debe estar a 1, 5 metros
de profundidad.

Se debe garantizar una correcta aplicación de los residuales al campo con
el objetivo de mantener una extracción de residuales en la misma medida
que se producen evitando su descomposición y por tanto deterioro de sus
propiedades para uso como enmienda orgánica.

Los embalses reguladores beberán ser construidos en áreas que cumplan
los requisitos antes expuestos y además tener en cuenta la cercanía de las
áreas bajo riego y sus condiciones topográficas.

En la definición de las dosis de aplicación de los residuales se deben tener
en cuenta entre otras las siguientes consideraciones: fertilidad del suelo,
concentración de potasio del residual así como la extracción media del
potasio por la caña.

La concentración máxima de potasio permisible en el suelo no puede
exceder el 5 % de la capacidad de intercambio catiónico cuando este límite
es superado la aplicación del residual se restringirá a la extracción media
de la caña. (la cual se considera en 185 Kg. de K2 O por ciclo).

Se debe tener en cuenta la acidez del suelo (para suelos ácidos se
recomiendan: pH<4, 1000 m3/ha 100 L/m linear de surco; pH entre 4 y 5,
una cantidad de 850 m3/ha 95 L/m linear de surco; pH>5, 650 m3/ha 650
L/m linear de surco), en caso de irrigación por aspersión las cantidades
deben ser del doble.

De acuerdo a los contenidos de N, P y K, se recomienda de 45 - 135 m3/ha.
año y adicionando otra fuente de fósforo (para eliminar su déficit), pero de
acuerdo al tipo de suelos, la forma de irrigación y la forma de dosificación
en las áreas irrigadas.

Para definir el manejo de los residuales al suelo debemos considerar la
calidad del agua utilizada, las características físico químicas y condiciones
de drenaje del suelo.

Para garantizar el éxito del funcionamiento de los sistemas de aplicación de
los residuales al suelo es imprescindible establecer una estricta
71
metodología de control y monitoreo que considere el cultivo de la caña, el
suelo y al agua residual a utilizar.

Cuando ocurran alteraciones que perjudiquen a los suelos deberá ser
interrumpida la aplicación del residual de igual manera se hará cuando se
contaminen las aguas subterráneas
Existen diversos tipos de técnicas de riego de vinazas factibles de implementar, lo
que dependerá de las condiciones del terreno. Estas son:
Riego por gravedad.

Es la técnica más barata.

La conducción es por canales, que deben ser revestidos.

Requiere nivelación de los campos.
Riego por aspersión.

Es una de las técnicas más utilizada para el riego con residuales

Las conductoras, son fijas y las redes de distribución y de aplicación al
campo pueden ser portátiles. Parte de la conducción puede ser por canales
revestidos.

En la mayoría de los casos se realiza con un camión y pipa de acero
inoxidable que descarga a través de un boom de distribución a la salida de
la misma.

Utilizando un aspersor conectado a la pipa y alimentado por una bomba
accionada por el motor del camión;

Con tuberías portátiles y aspersores de alta presión, utilizando moto aspersores que toman de un canal o uno o varios reservorios distribuidos
en el área de riego. También pueden ser enrolladores con aspersores
autopropulsados de alta carga.
Se evidencia que la selección de una tecnología u otra y la estimación precisa de
las inversiones requiere de un conjunto de estudios previos (topográficos, estudios
72
de suelo, etc) que están fuera del contexto de este trabajo, por lo que las cifras
empleadas solo constituyen valores indicativos. Experiencias previas sitúan estos
valores en el orden de los 1200 - 1500 USD/ha de aplicación, pero sin lugar a
dudas ello depende mucho del tipo de tecnología de riego a implementar.
Independientemente de la tecnología de riego empleada, la vinaza es
primeramente
recolectada
en
una
cisterna
o
laguna
debidamente
impermeabilizada con lonas especiales o capa asfáltica, tal como se ilustra en la
Figura 15. La capacidad de este reservorio debe cubrir una semana de operación,
por lo que se estima en 5800 - 12600 m3. La planta puede tener entre 2-3
reservorios de 1600 m2 de aproximadamente 2,5 m de profundidad.
Para el caso de riego por gravedad/bombeo la misma es enviada por gravedad o
bombeo a unos grupos de vasos reguladores de 1200 m3 distribuidos en las zonas
cañeras (Figura 16) para ser empleada en el fertirriego. El transporte de la vinaza
entre la cisterna madre y los reservorios se realiza por canales debidamente
impermeabilizados o por tuberías. Una opción es que desde la cisterna madre se
carguen carros cisternas los cuales se encarguen del riego de esta en los campos.
En este caso se prescindiría de los vasos reguladores.
Figura 15. Impermeabilización de las lagunas de recepción de vinazas.
73
Figura 16. Vasos reguladores de vinazas.
Sobre la base de una norma de consumo de vinaza de 120 m 3/ha se puede asumir
un riego de 7 - 10 ha/d y un beneficio anual de 1775 - 2550 ha en dependencia del
tamaño de la destilería.
IV.4. ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE DIVERSIFICACIÓN
La producción de azúcar de caña genera un grupo de co-productos los cuales son
comercializados y/o empleados en la producción de derivados. Los co-productos
directos son Miel Final, Bagazo, Cachaza y Vapor/Electricidad. La utilización de
las mieles finales en la producción de etanol limita su empleo en otras tecnologías
donde también han alcanzado un significativo desarrollo como son la producción
de levadura forrajera y su empleo como alimento animal, dado su alto valor
energético. La producción de etanol es el proceso biotecnológico que mayor
difusión ha tenido en el empleo de mieles como sustrato, aunque existen una gran
diversidad de procesos que también utilizan esta materia prima (acido láctico,
enzimas alfa-amilasa y dextranasa, probióticos, levaduras, acido cítrico, etc).
74
El bagazo de la caña también ha tenido una gran diversidad de aplicaciones,
aunque en la actualidad la más generalizada es la generación de electricidad
mediante la quema de este en calderas de vapor y el empleo de turbogeneradores
de condensación (para el manejo del bagazo sobrante). Ello requiere de una
estrecha coordinación entre las administraciones de los ingenios, de las plantas de
generación de electricidad y propietarios de redes de distribución.
En México no existe una política nacional que promueva la implementación de
esta tecnología, ya que dispone de otras fuentes de energía para el abasto de la
red pública y el ingenio Atencingo no constituye una excepción. Su consumo de
vapor/t de caña es aún elevado (43 - 45%) y requeriría disminuir sus índices de
consumo para que esta alternativa resulte atractiva en caso de que arribase a
algún acuerdo con los suministradores. Además, sus calderas son de baja presión
(18 - 23 bar) y temperatura, lo que reduce su potencial de entrega de electricidad.
En su favor está el hecho de ser un ingenio de alta capacidad de molienda.
Otras tecnologías, como la producción de pulpa papelera, tableros de bagazo o
bagazo-cemento, producción de furfural, etc., demandan de altos volúmenes de
bagazo de forma estable, poseen altos niveles de inversión y requieren de un
estudio de mercado específico para poder recomendar su valoración. La
producción de bagazo hidrolizado para la alimentación del ganado vacuno y otros
rumiantes estabulados en periodos de seca es una tecnología simple, que de
verificarse la existencia de un mercado y tener disponibilidades de bagazo
sobrante, podría ser una alternativa a considerar por la gerencia del ingenio,
dados los altos periodos de seca que caracterizan la región.
El empleo de la cachaza en la elaboración de compost es una tecnología simple,
con mercado evidente en la propia caña de azúcar, cuya implementación deviene
en beneficio de la propia producción de azúcar al reducir en alguna medida los
costos de fertilización de la caña. El ingenio Atencingo está implementando la
misma.
75
La producción de etanol induce a otras alternativas de diversificación adicionales
al uso de la vinaza, antes descrito, tales como la producción de Dióxido de
carbono (CO2) (Ver Anexo 2) y la recuperación de la levadura Saccharomyce no
recirculada a la producción de etanol que se contempla en este estudio.
IV.5. ESQUEMAS DE PRODUCCIÓN
IV.5.1. RÉGIMEN DE TRABAJO
El régimen de trabajo de la Planta industrial está relacionado directamente con los
días de operación de la planta de acuerdo con las variantes presentadas. Se
trabajará en tres turnos de 8 horas de trabajo al día considerando uno en rotación.
IV.5.2. PROGRAMA DE PRODUCCIÓN DURANTE LA VIDA ÚTIL
En el Anexo 3 se muestra el Programa de producción de etanol para quince años
de operación. En el mismo se establece que el aprovechamiento de la capacidad
potencial industrial sea del 90% en el primer año, del 95% en el segundo año y del
100% a partir del tercer año de producción.
IV.5.3. ROTACIÓN DE INVENTARIOS Y PLAN DE ABASTECIMIENTO
El plan de abastecimiento se realizará según los días de cobertura previstos de las
materias primas y servicios auxiliares para el Programa de producción propuesto.
En la Tabla 11 se muestran los días de cobertura para cada producción.
Tabla 11. Días de cobertura para la producción.
Días de
Producciones
cobertura
ETANOL ANHIDRO
Materias primas
7
Energía
7
LEVADURA SACCHAROMYCE
Materias primas
7
Energía
7
76
IV.6. MANO DE OBRA
IV.6.1.
FUERZA DE TRABAJO TOTAL Y SALARIOS DEVENGADOS
La fuerza de trabajo requerida en la planta industrial proyectada asciende a 77
trabajadores, en tres turnos de trabajo al día y uno en rotación. El monto total
anual de salarios se calcula que oscile entre 14,744,008.95 y 16,913,810.81 MXP
al año incluyendo las prestaciones, en dependencia de la variante a utilizar y los
días de operación estimados para la fábrica a plena capacidad.
En la Tabla 12 se muestra la fuerza de trabajo tomando en cuenta las áreas que
conforman la fábrica. La distribución de la fuerza de trabajo por turnos y cargos se
relaciona en el Anexo 4.
Tabla 12. Fuerza de trabajo por área
Áreas
Total-Trabajadores
Presidencia
3
Administración
10
Destilería
50
Laboratorio
6
Mantenimiento
8
TOTAL
77
IV.6.2. ESTRUCTURA DE LA FUERZA DE TRABAJO SEGÚN CALIFICACIÓN,
CARGOS DE JEFATURA Y DIRECCIÓN.
En la Tabla 13 se muestran los calificadores que se toman en cuenta para el
estudio. Los salarios reportados son los mensuales por trabajador y se consideran
los salarios básicos más las prestaciones que dependerán, de si el trabajador es
sindicalizado o personal de confianza.
77
Las prestaciones son las siguientes: Aguinaldo, Fondo de Ahorro, Despensa,
Asistencia Física, Bono de Recreación Familiar, Útiles escolares, Prima por
Domingos, Prima por Festivos, Prima sabatina, Compensación de reparaciones,
Gratificación fin de zafra así como las vacaciones y la prima vacacional. Se incluye
además el impuesto general IMSS del 2%.
Descripción
Presidente
Gerentes de área
Jefes
Especialistas
Obreros
Chofer
Secretaria
TOTAL
Tabla 13. Calificadores de la fuerza de trabajo
Salario mensual /Trab
Cantidad de
%
Trabajadores
(MXP).
1
1.30
157,009.09
3
3.90
86,355.00
8
10.39
64,938.96
11
14.29
50,661.60
52
67.53
23,910.30
1
1.30
20,725.20
1
77
1.30
100
15,659.04
419,259.19
IV.6.3. ASISTENCIA TÉCNICA.
Los servicios de asistencia técnica necesarios comprenden:

Asesoría a la dirección general de la inversión.

Asesoría en construcción y montaje para la planta industrial.

Asistencia técnica en etapa de puesta en marcha.
IV.6.4. CAPACITACIÓN Y ADIESTRAMIENTO.
Comprende la capacitación técnica y el adiestramiento práctico al personal que
operará la fábrica. Los cursos de capacitación y el adiestramiento serán
organizados por especialidades y áreas tecnológicas. Los mismos deberán ser
impartidos por personal especializado en esta producción.
78
IV.7.
ORGANIZACIÓN DE LA PLANTA.
En el Anexo 5 aparece reflejado el estimado de la estructura organizativa que se
proyecta de la planta, donde se detalla la misma desde la Gerencia General hasta
los diferentes Departamentos Productivos y de Servicios.
IV.8. COMPATIBILIDAD DEL PROYECTO CON EL MEDIO AMBIENTE.
Uno de los fundamentos básicos del presente Proyecto radica en los beneficios
que reporta al medio ambiente y a la salud humana el empleo de un oxigenante
inocuo para mezclar con las gasolinas, capaz de sustituir aditivos como el metilterbutil-eter (MTBE) cuya toxicidad para la salud ha sido ampliamente demostrada.
Adicionalmente, el etanol ha demostrado ser un adecuado combustible para el
transporte automotor, el cual está siendo empleado como sustituto de otros
oxigenantes en las gasolinas por diversos países.
Sin embargo, como todo proceso de industrialización, la producción de etanol a
partir de caña de azúcar enfrenta nuevos retos en el contexto de la protección
medioambiental que deben ser considerados cuidadosamente en las soluciones
tecnológicas que se recomienden. De esta forma, la producción de etanol en la
región de Atencingo se ha formulado sobre la base de afectar en lo mínimo posible
el medio ambiente.
La premisa fundamental del proyecto es “retornar al medio la mayor parte posible
de lo que le es extraído”, de esta forma el mismo se sustenta en un programa de
utilización de las vinazas de las destilerías, ricas en potasio, como fertilizante
líquido en las plantaciones cañeras y en la producción de compost para el control
de la humedad.
Este Programa de fertilización con los residuales de la destilería se ha concebido
sobre la base de las experiencias y normativas brasileñas para este propósito, así
como su empleo en otras destilerías en México, pero se debe trabajar
79
aceleradamente en la formulación de una norma mexicana que se adecue a los
objetivos del presente Proyecto.
Estas soluciones garantizan una respuesta de “cero residuos” en una producción
renovable y con un balance positivo en la protección del medio ambiente.
IV.9. IMPACTO SOCIAL DEL PROGRAMA PROPUESTO
Una de las mayores expectativas que tiene este proyecto reside en su impacto
sobre el desarrollo de las condiciones de vida de la región. Sin lugar a dudas, la
incidencia del programa en la elevación del número de empleos constituye su
resultado más evidente en este orden. La obra industrial permitirá ofrecer
alrededor de 77 nuevos empleos, de ellos 64 directos a la producción.
Sin embargo, no solo la creación de empleos caracteriza el impacto social del
proyecto; la elevación del nivel técnico de un sector importante de la población de
la región como resultado del Programa de capacitación a implementar y la
elevación del comercio son algunos de los indicadores que contribuirán a la
elevación del nivel de vida de la población.
Los resultados que se obtendrán en el contexto social, unido a la formulación de
un proceso con un impacto positivo en la conservación y protección del medio
ambiente constituyen las fortalezas más importantes del presente Proyecto.
80
V. ANÁLISIS ECONÓMICO DEL PROYECTO
V.1. FACTIBILIDAD ECONÓMICA FINANCIERA DEL PROYECTO
PREMISAS GENERALES CONSIDERADAS.

La moneda utilizada para el análisis es el peso mexicano (MXP) como Moneda
Local.

La Tasa de Cambio utilizada a los efectos de valorar las inversiones requeridas
del exterior es de 1 USD = 13.8 MXP según el Banco Central Mexicano fecha
abril de 2009.

Los estados financieros e indicadores resultantes del análisis se presentan en
Moneda Local.

La Tasa de Actualización asumida para el análisis es de 7% superior a la Tasa
de Interés de 6.75% según el Banco Central Mexicano fecha 21 de abril de
2009.

El método utilizado para el análisis de los indicadores económicos financieros y
de rentabilidad de la inversión está basado en el Manual para la preparación de
estudios de viabilidad industrial de la Organización de las Naciones Unidas
para el Desarrollo Industrial (ONUDI), así como el Modelo Computarizado de
esta Organización para el Análisis de Viabilidad y Presentación de Informes
(COMFAR III Expert versión 3.1).

Se analizan 15 años de producción que incluye 1 año de construcción y puesta
en marcha. En el caso del equipamiento industrial no se consideran
reinversiones pues su vida útil supera el horizonte planificado.

No se considera distribución de dividendos, se analiza el importe de las
utilidades que genera el proyecto, sin distribuir las mismas.

La fuente de financiamiento del proyecto a petición del cliente se considera
como Préstamo.

Se consideró el inicio del proyecto en el año 2010.

Se analizan tres variantes:
81
final y jugo de filtros (para un 10% desvío de azúcar como valor
máximo).
V.1.1. HORIZONTE DE PLANIFICACIÓN Y VIDA ÚTIL DEL PROYECTO
Se estima en un año la duración de la construcción y puesta en marcha. La fase
de producción se inicia a principios del año 2011.
Figura 17. Horizonte de planificación
V.1.2. COSTOS DE INVERSIÓN TOTALES
Para el cálculo del Costo de Inversión Total asociado al proyecto se han tenido en
cuenta además las siguientes premisas:

La inversión industrial se concibe de manera integral desde la entrada de la
materia prima (miel final y jugo en dependencia de la variante seleccionada)
hasta la obtención del etanol anhidro, incluyéndose además la producción de
Levadura Saccharomyce seca.
82

Está referida a los gastos de la adquisición de una destilería nueva para la
producción de etanol anhidro, el equipamiento requerido para la producción
de levadura Saccharomyce seca, así como otros equipos auxiliares
necesarios en el proceso, todos de procedencia extranjera.

Para las alternativas 2 y 3 se incluye en la inversión las modificaciones
necesarias a realizar en el ingenio.

Se considera en el monto de inversión la adquisición del terreno requerido
para el emplazamiento de la planta industrial.

El monto de preparación y acondicionamiento del terreno y construcción y
montaje se calculó de acuerdo a los indicadores recomendados para este tipo
de instalaciones por la bibliografía. (Perry`s Chemical Engineers Hand book).

Se contempla la exención de los aranceles de importación en el monto de la
inversión.

Para el monto del equipamiento se tuvo en cuenta diversas ofertas de varios
proveedores, solicitadas para las modificaciones de las destilerías cubanas
(CATIC, Liaoning, TIPIEL, FARMAVENDA, DEDINI, etc.). Las mismas se
ajustaron a las capacidades requeridas para este estudio y se tomaron en
cuenta para el cálculo estimado del monto de la inversión.

Se concibe como solución medioambiental la utilización de las vinazas en el
fertirriego incluyéndose las inversiones que se requieren.
En el Anexo 6 se muestra el desglose de la inversión industrial fija para las tres
variantes y en la Tabla 14 el monto total de las inversiones iniciales.
83
Tabla 14. Inversión inicial industrial en MXP para las diferentes variantes.
Variante 1
Total costos de inversión fija
Total gastos pre-operativos
Gastos pre-operativos (sin financiación)
Interés
Aumento de Capital de Trabajo Neto
COSTOS TOTALES DE INVERSION
190,138,050.56
25,599,225.73
11,840,378.89
13,758,846.84
1,856,338.59
217,593,614.88
Variante 2
250,355,358.79
32,720,054.63
14,629,221.17
18,090,833.46
3,027,767.63
286,103,181.05
Variante 3
332,101,002.63
42,280,141.37
18,364,238.91
23,915,902.463
3,844,424.59
378,225,568.59
Los requerimientos de capital de trabajo inicial ascienden a 1,86; 3,03 y 3,84 MM
de MXP para cada variante respectivamente. Como puede apreciarse los menores
costos de inversión corresponden a la variante 1, debido fundamentalmente a que
no es necesario realizar inversiones para el enfriamiento de los jugos y la
capacidad de la destilería es menor.
V.1.3. FUENTES DE FINANCIAMIENTO.
La fuente de financiamiento seleccionada es Préstamo a propuesta del cliente. Las
condiciones consideradas contemplan un Interés del 6.75 %.; un período de gracia
de un año a partir del primer año de producción y el Pago del Principal en 6 años.
Se estima además la capitalización de los intereses en el período de construcción
de la planta.
V.1.4. COSTOS DE PRODUCCIÓN ESTIMADOS.
Las premisas fundamentales para la estimación de los costos de producción son
las siguientes:

El suministro de la materia prima (miel final y jugo de los filtros) será
garantizado por el ingenio Atencingo ubicado próximo a la destilería. El
suministro para alcanzar la capacidad máxima de la planta se logra en el
tercer año después de iniciada la etapa productiva del proyecto.

Se considera que el ingenio suministrará los servicios auxiliares (vapor y
electricidad) en tiempo de zafra. Solo se consumirá combustóleo en tiempo
84
de no zafra para la generación del vapor necesario en el proceso y la
electricidad en este periodo se adquirirá de la red.

Los insumos así como otras materias primas y materiales, se sustentan en
índices de consumo previamente establecidos en función de la tecnología y
equipos a emplear.

Para el cálculo de los costos la base utilizada para los precios de los
insumos fue la siguiente:
Miel final: 1242 MXP/t (90 USD/t) según precio en el mercado
internacional (Sagarpa, CNIAA, diciembre 2008).
Jugo filtrado: 478,16 MXP/t (34,15 USD/t). Se calculó en función del
contenido de azúcar y de miel en el mismo a partir del Procedimiento para
la Formación y Aprobación del Precio de los Productos Intermedios de la
Industria Azucarera Cubana.
Vapor: 91,24 MXP/t (6,61 USD/t). Se confeccionó una ficha de costo al no
disponer de un precio para este insumo, agregándole un 10% de utilidad
para el ingenio.
Electricidad: 0.67 MXP/Kw.-h (0.0486 USD/k.o.-h) valor promedio
tomando en consideración las tarifas reportadas por el CFE para los
diferentes períodos (base, intermedio y punta). La venta de electricidad
por el ingenio deberá ser consultada con las autoridades que rigen esta
El precio del resto de los insumos fueron tomados del Departamento de
Compras del ingenio Atencingo incluyéndoles el IVA correspondiente.
En el Anexo 7 se muestra el cálculo del costo para el jugo de los filtros y
el vapor.

Se proyectan 163 días de zafra y los días de operación en periodo de no
zafra, estarán en función de la miel final almacenada e incrementarán los
días totales a 262, 259 y 213 para la variante 1, 2 y 3 respectivamente. Se
consideran adicionalmente 45 días para el mantenimiento de la planta.

Se prevé una depreciación lineal de los activos que se incorporan por la
inversión del 5% anual hasta valor residual de 15 % para las obras de
85
ingeniería civil, maquinarias y equipos y equipos auxiliares. Se estima un
10% anual hasta valor cero para los gastos pre-operativos y los imprevistos
totales según el LISP Articulo 40 y 41 de las Deducciones máximas
autorizadas para maquinarias y equipos de la industria azucarera y
derivados en México.

El cálculo de los costos por conceptos de salarios para obreros y directivos
(personal de confianza) se realizó tomando en consideración los salarios
básicos existentes en el ingenio Atencingo, según la clasificación del
personal y en función de la complejidad tecnológica de la planta. Se
incluyeron además las prestaciones para cada trabajador. (Ver Capítulo
Fuerza
de
Trabajo
donde
se
refieren
prestaciones
e
impuestos
considerados para la mano de obra).

Se definen las partidas de costos de producción como sigue: Materias
Primas
y
Materiales,
Energía,
Servicios
generales,
Reparación
y
Mantenimiento, Mano de Obra, Depreciación, Costos Financieros y Costos
Generales de Comercialización.
Los costos unitarios obtenidos para los productos en el horizonte de planificación
del proyecto se muestran en la siguiente tabla:
Tabla 15. Costos Unitarios de Producción para las variantes estudiadas.
Etanol (MXP/ l)
Año
Año 1
8.104
8.537
8.484
Año 2
8.023
8.479
8.433
Año 3
7.949
8.426
8.387
Año 4-15
7.949
8.426
8.387
Levadura Saccharomyce (MXP/ t)
Año
Año 1
3,895.94
3,687.39
3,543.05
Año 2
3,855.25
3,657.68
3,520.93
Año 3
3,818.62
3,630.93
3,501.02
Año 4-15
3,818.62
3,630.93
3,501.02
86
Los valores más bajos de costos unitarios de producción se obtienen cuando la
materia prima es la miel final o sea en la variante 1 ya que el empleo de jugos se
ve desfavorecido por los altos precios del azúcar y la miel en el mercado local y
este se valoró en función de dichos precios.
Para el caso de las Variantes 2 y 3 donde se utiliza además jugo de los filtros, los
costos aumentan ya que esta corriente azucarada se calculó en función del precio
del azúcar y la miel en la región, que son superiores a los del mercado
internacional. Los costos unitarios de la variante 3 con respecto a la 2 son
inferiores debido a que la planta tiene mayor capacidad y los costos fijos se
reducen.
En el Anexo 8 aparece el costo unitario del consumo de material para la
producción de etanol de variantes analizadas.
V.1.5. PROGRAMA DE VENTAS E INGRESOS POR VENTAS.

El Programa de producción está concebido acorde con las capacidades y su
aprovechamiento para los productos finales que comprende este proyecto
que son: Etanol y Levadura Saccharomyce.

Para el cálculo de los Ingresos por ventas se utiliza como precio de Etanol:
8,90 MXP/l (0,645 cts. /l. USD). Por no existir en la bibliografía consultada un
criterio unánime del precio del etanol como combustible en México, se tomó
como base un 5% por debajo del precio de la gasolina Premium reportado en
abril de 2009 (9,37 MXP/l) considerando los beneficios sociales y
medioambientales que se derivan al agregar etanol a la gasolina en
sustitución del MTBE. Se ha utilizado en este caso el criterio de “Precios de
oportunidad”.

Se tomó como precio de la levadura Saccharomyce, 6030,6 MXP/t (380
USD/t) calculado a partir del contenido de proteína y el precio de la harina de
soya en el mercado internacional como equivalente.

La bibliografía consultada acerca del Impuesto Especial a Productos y
Servicios (IEPS) para el alcohol, indica incertidumbre acerca del valor a tomar
87
para su cálculo. Se ha tenido referencia en las consultas realizadas solo para
el alcohol desnaturalizado y bebidas alcohólicas en el 2001, en marzo de
2009 se propone eliminar este impuesto en el primer año de ventas. Para el
alcohol a utilizar como combustible y su influencia en la disminución de la
contaminación, el Estado de Puebla puede influir en la determinación del
IEPS a considerar para este producto. Para no favorecer en el estudio los
resultados económicos que arroje la no inclusión de este impuesto, se ha
considerado gravar el mismo en un 2% del Valor de las Ventas, lo que
representa 0.18 pesos mexicanos por litro.
V.1.6.
RESULTADOS ECONÓMICOS DE LA VARIANTE 1
Costos de Producción
Los costos totales de producción se muestran en la Tabla 16.
Tabla 16. Costos Totales de Producción para la Variante 1.
PERIODO ANALIZADO
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Año 10
Año 11
Año 12
Año 13
Año 14
Año 15
Costo Total (MXP)
162,607,350.41
169,247,586.51
173,438,561.45
170,990,633.28
168,542,705.12
166,094,776.95
163,646,848.78
161,198,920.62
161,198,920.62
161,198,920.62
159,593,356.41
159,593,356.41
159,593,356.41
159,593,356.41
159,593,356.41
En el Anexo 9 se reflejan las bases de cálculo de los costos de producción y en el
Anexo 10 el desglose de los costos totales de producción incluyendo los intereses
que se generan al utilizar como fuente de financiamiento de la inversión los
88
prestamos. La estructura del costo sin incluir los intereses sobre el préstamo se
puede apreciar en la Figura 18.
ESTRUCTURA DE LOS COSTOS
6%
0%
10%
1%
11%
5%
67%
Materias primas
Servicios generales
Energía
Reparaciones y mantenimiento, materiales
Mano de obra
Depreciación
Costos generales de comercialización
Figura 18. Estructura de los costos totales.
En los costos totales son determinantes los costos asociados a las materias
primas, siendo la miel final el renglón fundamental, ya que como promedio
representa el 86% de estas.
Ingresos por ventas
Los ingresos por ventas se muestran en la Tabla 17.
Tabla 17. Ingresos por ventas totales.
Ingresos brutos por ventas
Menos impuestos sobre las ventas
Ingresos netos por ventas
Subsidio
INGRESOS POR VENTAS
Año 1
171,740,506.39
2,938,068.00
168,802,438.39
0.00
168,802,438.39
Año 2
181,281,645.63
3,101,294.00
178,180,351.63
0.00
178,180,351.63
Año 3 - 15
190,822,784.88
3,264,520.00
187,558,264.88
0.00
187,558,264.88
En el Anexo 11, se muestran los niveles de venta para cada producto
asociados a los ingresos que se presentan en la Tabla 17.
89
La estructura de las ventas por producto tiene el comportamiento que se
aprecia en la Figura 19, donde se refleja que la producción principal es el
etanol con un 87% de las ventas.
13%
87%
Alcohol
Levadura Saccharomyce
Figura 19. Estructura de las ventas por producto.
En la figura 20 se observa el comportamiento de la relación Ventas – Costos
Totales.
Figura 20. Relación Ventas – Costos Totales
90
Como puede apreciarse esta relación aunque es positiva en términos porcentuales
pasa de un 3 % al inicio de la producción hasta un 16 %. Al analizar los primeros 7
años donde se pagaría la deuda contraída bajo las condiciones señaladas del
préstamo así como el monto de los pagos, pone en duda la posibilidad de contar
con un flujo financiero para ello.
Estados e indicadores seleccionados para la evaluación

Los análisis se realizan para las producciones terminadas en condiciones de
salida en fábrica (FOB).

Se consideró el 10% de Participación de los Trabajadores en las Utilidades
de la empresa (PTU).

Se tomó un 28 % como impuesto sobre la renta (ISR) al cierre del ejercicio
económico anual correspondiente.

Se considera la exención de impuestos en el primer año de producción de la
planta de acuerdo a consultas realizadas con especialistas de contabilidad en
el ingenio.
Se analizan los estados financieros en el orden que se listan a continuación hasta
obtener los indicadores de rentabilidad de la inversión. Es importante señalar que
los resultados de los dos primeros estados financieros serán determinantes para la
continuación del análisis:
1. Estado de ingresos netos o de resultado del año.
2. Corriente de liquidez o flujo de caja para la planificación financiera.
3. Corriente de liquidez para el cálculo de los indicadores de eficiencia de la
inversión.
4. Indicadores de rentabilidad de la inversión total:
 Valor Actualizado Neto ( VAN )
 Tasa Interna de Rendimiento del Proyecto (TIR )
 Período de Recuperación de la Inversión (PRI).
 Período de Recuperación de la Inversión Dinámico.
91
 Razón VAN/Inversión (RVAN).
5. Análisis de sensibilidad
RESULTADOS:
Estado de Resultados
Los Beneficios Netos estimados, obtenidos del Estado de Resultados se muestran
en la Tabla siguiente:
Tabla 18. Beneficios netos para el período de producción.
PERIODO PRODUCCION BENEFICIO NETO(MXP)
Año 1
6,195,087.98
Año 2
5,812,082.15
Año 3
9,272,909.77
Año 4
10,516,724.51
Año 5
12,034,440.24
Año 6
13,552,155.67
Año 7
15,069,870.37
Año 8
16,587,586.55
Año 9
16,342,794.09
Año 10
16,342,794.09
Año 11-15
17,498,800.13
En el Anexo 12 se presenta el detalle del Estado de Resultados obtenido para el
periodo de análisis del proyecto, lo que demuestra los resultados analizados
anteriormente de la relación ingresos – costos (Figura 18).
Flujo para la Planificación financiera
Los resultados del flujo de efectivo para la planificación financiera aparecen en el
Anexo 13 lo que evidencia la no sincronización en el origen y aplicación de los
fondos o sea la falta de fondos, localizados fundamentalmente en los 7 años
estimados de pago de la deuda con cifras de principal del orden de los 36,2 MM
de pesos mexicanos así como los intereses que se generan. En el siguiente
gráfico se muestra estos resultados.
92
Figura 21. Flujo de efectivo por período
Indicadores Económicos
Al no disponer de flujo financiero en esta variante durante los años iniciales de
producción (2012 al 2017) del período de planificación, tomando como fuente
financiera solamente los prestamos para la inversión fija y el capital de trabajo
inicial en el año de construcción, este proyecto sería muy costoso al tener que
seguir solicitando prestamos para el pago de los requerimientos financieros de la
deuda, lo que incrementaría aún más los intereses a pagar y los pagos
correspondientes del principal.
Los resultados de la rentabilidad de la inversión en esta variante (Tabla 19) son
ficticios dado que el indicador de rentabilidad de la inversión solo contempla los
beneficios que ella genera, que son sus ingresos y sus gastos sin considerar los
compromisos contraídos con los recursos financieros que se requieren para su
ejecución, como son los préstamos que se solicitan y el pago de los mismos.
93
Tabla 19. Indicadores Económicos
VALOR ACTUAL NETO
al 7,00%
93,901,164.98
12,99%
al 0.00%
7,80 años
al 7,00%
10,73 años
RAZON VAN/INVERSION
0,45
Análisis de sensibilidad
Teniendo en cuenta que en la Variante analizada no existe una sincronización
entre el origen y aplicación de los fondos, reflejada en el flujo de efectivo, se
analizan que alternativas posibilitan disponer de los recursos financieros
requeridos para el proyecto a fin de calcular los indicadores de rentabilidad de la
inversión. Para esto se realizó la variación de aquellos aspectos que más
influencia tienen en los resultados, como son: costo de la miel final, precio del
alcohol, costos del equipamiento tecnológico y fuente de financiamiento.
Variación del Precio de la miel final
Se realiza un análisis de sensibilidad a partir de considerar una variación en el
precio de adquisición de la miel final manteniendo constante el resto de los
indicadores calculados en la Variante 1.
Después de analizar varias alternativas, solo aquella donde el precio de la miel se
reduce a partir de un 20 % (990 MXP/t) con relación a la tomada como base 1242
MXP/t, se obtienen utilidades netas superiores, el flujo de caja se sincroniza y se
obtienen los resultados de la rentabilidad de la inversión que se muestran en las
Tablas 20 y 21.
94
Tabla 20. Beneficios netos para el período de producción.
PERIODO PRODUCCION
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Año 10
Año 11-15
BENEFICIO NETO(MXP)
22,569,038.40
18,875,793.27
23,265,347.05
25,027,855.45
26,790,363.85
28,552,872.25
30,315,380.65
32,077,889.05
32,077,889.05
32,077,889.05
33,233,895.27
Tabla 21. Indicadores Económicos. Escenario Disminución del Precio de la Miel
Escenario
DISMINUCION 20 %
990
PRECIO DE LA MIEL (MXP/t)
216,000,958.91
VALOR ACTUAL NETO
20.41%
5.64 años
6.83 años
1.047
RAZON VAN/INVERSION
INDICADORES
Con la disminución del precio de la miel existe rentabilidad de la inversión ya que
la tasa de retorno es superior a la tasa de interés seleccionada. El resto de los
indicadores son positivos y solo el periodo de recuperación se extiende a más de 5
años.
Variación del Precio del alcohol deshidratado
Se realiza un análisis de sensibilidad a partir de considerar una variación en el
precio de venta del alcohol deshidratado manteniendo constante el resto de los
indicadores calculados en la Variante 1.
Al analizar varias alternativas, solo aquella donde el precio del alcohol aumenta a
partir de un 9 % (9,70 MXP/l) con relación al valor base 8,90 MXP/l, se obtienen
95
utilidades netas superiores, el flujo de caja se sincroniza y se obtienen los
resultados de la rentabilidad de la inversión que se muestran en las Tablas 22 y
23.
Tabla 22 Beneficios netos para el período de producción.
PERIODO PRODUCCION
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Año 10
Año 11-15
BENEFICIO NETO(MXP)
19,416,392.40
16,479,782.31
20,743,230.25
22,505,738.65
24,268,247.05
26,030,755.45
27,793,263.85
29,555,772.25
29,555,772.25
29,555,772.25
30,711,778.47
Tabla 23 Indicadores Económicos. Escenario Aumento del Precio del Alcohol
INDICADORES
PRECIO DEL ALCOHOL (MXP/l)
VALOR ACTUAL NETO
RAZON VAN/INVERSION
Escenario
AUMENTO 9 %
9,70
192,245,331.57
18.96%
5.95 años
7.33 años
0.93
Con el incremento del precio del alcohol deshidratado existe rentabilidad de la
inversión ya que la tasa de retorno es superior a la tasa de interés seleccionada.
El resto de los indicadores son positivos y solo el periodo de recuperación se
extiende a más de 5 años.
Variación del Costo de la Inversión del equipamiento tecnológico
Se realiza el análisis considerando que el equipamiento de la destilería sea de
segunda mano, cuyos costos se estiman según las ofertas estudiadas en un 30 %
menos.
96
En este caso esta modificación no influye significativamente en los resultados
obtenidos en la Variante 1 analizada, ya que el flujo de efectivo se mantiene sin
sincronización, razón por la cual no se muestran los indicadores de la rentabilidad.
Variación de la Fuente de Financiamiento
En la variante 1 solo se concibe préstamo como fuente de financiamiento de la
inversión fija y el capital de trabajo inicial. Para este análisis se tomó en
consideración además del préstamo un por ciento de capital social.
Se analizaron varias alternativas lo que arrojó a partir de una estructura de fuente
de financiamiento de la inversión y capital de trabajo inicial, considerando un
capital social igual o mayor a 29%, el resultado del flujo de caja permite obtener
fondos que posibilitan el pago de la deuda alcanzando indicadores de rentabilidad
positivos. A continuación se muestran en la Tabla 24 los resultados para una
estructura de financiamiento del 71 % de Préstamos y 29 % de Capital Social.
Tabla 24 Indicadores Económicos. Escenario Financiamiento Capital Social
INDICADORES
CAPITAL SOCIAL
VALOR ACTUAL NETO
RAZON VAN/INVERSION
Escenario
29%
89,344,332.86
12.70%
7.94 años
10.96 años
0.43
En este caso los indicadores de rentabilidad de la inversión son positivos, la TIR
es superior a la tasa de interés aunque no es atractivo el período de recuperación
que se extiende a más de 7 años.
97
V.1.7.
RESULTADOS ECONÓMICOS DE LAS VARIANTES 2 Y 3.
Costos de Producción
Los costos totales de producción para estas variantes se muestran en la Tabla 25.
Tabla 25. Costos Totales en (MXP) de Producción para las Variantes 2 y3.
PERIODO ANALIZADO
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Año 10
Año 11
Año 12
Año 13
Año 14
Año 15
Variante 2
237,187,276.81
247,694,355.65
254,980,893.73
251,762,232.94
248,543,572.15
245,324,911.37
242,106,250.58
238,887,589.79
238,887,589.79
238,887,589.79
236,876,375.80
236,876,375.80
236,875,803.24
236,875,803.24
236,875,803.24
Variante 3
291,898,992.52
305,007,344.46
313,858,337.98
309,603,300.33
305,348,262.69
301,093,225.04
296,838,187.39
292,583,149.75
292,583,149.75
292,583,149.75
290,028,660.45
290,028,660.45
290,028,660.45
290,028,660.45
290,028,660.45
La estructura del costo sin incluir los intereses sobre el préstamo para la Variante
2 se puede apreciar en la Figura 22. Para esta variante las materias primas
continúan representando el mayor por ciento con un 72%. En el caso de la
Variante 3 el costo material representa el 75% del total, dado que los jugos tienen
un mayor peso dentro del costo de materias primas.
98
ESTRUCTURA DE LOS COSTOS
1%
7%
4% 0%
11%
5%
72%
Materias primas
Servicios generales
Energía
Mano de obra
Depreciación
Figura 22. Estructura de los costos totales Variante 2.
Ingresos por ventas
Los ingresos por ventas se muestran en la Tabla 26.
Tabla 26. Ingresos por ventas totales para las Variantes2 y 3.
Variante 2
Subsidio
INGRESOS POR VENTAS
Variante 3
Subsidio
INGRESOS POR VENTAS
Año 1
242,534,302.92
4,149,180.00
238,385,122.92
0.00
238,385,122.92
Año 2
256,008,430.86
4,379,690.00
251,628,740.86
0.00
251,628,740.86
Año 3 - 15
269,482,558.80
4,610,200.00
264,872,358.80
0.00
264,872,358.80
Año 1
Año 2
Año 3 - 15
299,188,068.660 315,809,628.03 332,431,187.40
5,118,390.00
5,402,745.00
5,687,100.0
294,069,678.66 310,406,883.03 326,744,087.40
0.00
0.00
0.00
294,069,678.66 310,406,883.03 326,744,087.40
Desde el punto de vista de la estructura de las ventas por producto ambas
variantes tienen un comportamiento similar donde la producción principal es el
etanol con un 87% aproximadamente.
99
En la figura 23 se aprecia el comportamiento de la relación Ventas – Costos
Totales para la Variante 2.
Figura 23. Relación Ventas – Costos Totales Variante 2.
Como puede apreciarse esta relación aunque es positiva en términos porcentuales
pasa de un 1 % al inicio de la producción hasta un 12 %. Al analizar los primeros 7
años donde se pagaría la deuda contraída bajo las condiciones señaladas del
préstamo así como el monto de los pagos, pone en duda la posibilidad de contar
con un flujo financiero para ello. La Variante 3 tiene un comportamiento similar.
Estado de Resultados
Los Beneficios Netos estimados, obtenidos del Estado de Resultados se muestran
en la Tabla siguiente:
100
Tabla 27. Beneficios netos en MXP para el período de producción.
PERIODO PRODUCCION
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Año 6
Año 7
Año 8
Año 9
Año 10
Año 11-15
Variante 2
1,197,846.11
2,832,757.35
7,121,854.85
9,439,290.62
11,756,726.39
14,074,162.15
16,391,597.92
18,709,033.69
18,709,033.69
18,709,033.69
20,157,107.76
Variante 3
2,170,686.14
3,887,667.77
9,277,739.58
12,341,366.69
15,404,993.79
18,468,620.90
21,532,248.00
24,595,875.11
24,595,875.11
24,595,875.11
26,435,107.40
Flujo para la Planificación financiera
Los resultados del flujo de efectivo para la planificación financiera tanto de la
variante 2 como la 3 evidencian la no sincronización en el origen y aplicación de
los fondos, localizado fundamentalmente en los 7 años estimados de pago de la
deuda con cifras de principal del orden de los 47,6 y 63,0 MM de pesos mexicanos
respectivamente así como los intereses que se generan. En el siguiente gráfico se
muestra estos resultados para la Variante 2. La Variante 3 se manifiesta con
resultados similares.
Figura 24. Flujo de efectivo por periodo
101
Análisis de sensibilidad
Estas dos variantes presentan al igual que la 1 resultados negativos. Comparados
con la variante analizada los flujos de caja tienen déficit superiores dado que los
costos de producción y las inversiones son mayores y al analizar los prestamos
necesarios, la deuda se incrementa y los requerimientos financieros se hacen
superiores. Por esta razón no se hace el análisis de sensibilidad de estas
variantes ya que requerirían al igual que la anterior la disminución en los precios
de las materias primas, el aumento del precio del alcohol, etc.
VI. CONCLUSIONES

Los resultados de la valoración técnica realizada al Ingenio Atencingo
corroboran que el mismo tiene posibilidad de brindar las materias primas y
los servicios auxiliares en tiempo de zafra a una destilería de capacidad
entre 700000 y 150000 l/d.

El empleo del jugo filtrado no solo beneficiaría la producción de alcohol sino
que también traería mejoras en la calidad del azúcar producido en el
ingenio.

Se trabajará en el período de no zafra con la miel final almacenada y esto
permitirá aumentar los días de trabajo de la planta en 99, 96 y 50 días para
las Variantes 1, 2 y 3 respectivamente.

La ubicación de la planta próxima al Ingenio, permite la utilización de la
estructura organizativa existente en el mismo en cuanto a viales,
comunicaciones, redes eléctricas y otras facilidades existentes en la zona.

En el estudio se considera la venta de electricidad del ingenio a la destilería
aunque este aspecto deberá ser tratado por las autoridades que rigen esta

De las tres variantes analizadas, aquella donde solo se emplea miel final
como materia prima es la que reporta menores costos, ya que el empleo de
102
jugos se ve desfavorecida por los altos precios del azúcar en el mercado
Mexicano.

Las tres variantes analizadas arrojan resultados negativos en cuanto a los
requerimientos
financieros
para
lograr
la
liquidez
requerida,
fundamentalmente en los años de pago de la deuda que se contrae dada la
fuente de financiamiento seleccionada de préstamo.

La no liquidez se basa fundamentalmente en los altos costos de las
materias primas y los precios del alcohol, aún con las limitaciones que
tienen los mismos al no existir una política que lo rija cuando se utiliza como
combustible.

En el análisis de sensibilidad realizado las variables precios de miel y
alcohol son fundamentales para la obtención de liquidez del proyecto ya
que solo la utilización de préstamos, indica la necesidad de mayores
ingresos o disminución de los costos.

Al disminuir el precio de las mieles a partir de un 20 % (990 MXP/t) con
relación a la tomada como base 1242 MXP/t el análisis de sensibilidad
arroja una rentabilidad de la inversión positiva con una TIR de 20.41% y el
periodo de recuperación menor de 6 años. Al incrementar el precio del
alcohol en un 9 % (9,70 MXP/l) con relación al valor base 8,90 MXP/l, se
obtienen utilidades netas superiores, los indicadores de rentabilidad son
positivos con una TIR de 19.62% y el periodo de recuperación es menor de
6 años.

La introducción de capital social como fuente financiera permite obtener
liquidez en el proyecto y se obtienen resultados positivos en la inversión. En
este caso la TIR es superior a la tasa de interés aunque no es atractivo el
período de recuperación que se extiende a más de 7 años.

La utilización de otras fuentes para financiar el proyecto aliviaría los
recursos financieros requeridos de la deuda y los intereses que arroja la
utilización solamente de préstamo, teniendo en cuenta que el proyecto
genera beneficios no cuantificables como es el mejoramiento del medio
ambiente, el surgimiento de nuevos puestos de trabajo y los que se derivan
103
de la creación de una nueva planta en el Pueblo de Atencingo del Estado
Puebla.

Este proyecto se evalúa en un momento crítico, donde los parámetros
seleccionados para la evaluación están influenciados por los efectos de una
crisis financiera mundial que incide en aspectos tales como la variación de
los precios de insumos materiales para la producción y de los combustibles,
inversiones, facilidades en la obtención de préstamos y monto de intereses,
etc. Por esta razón este proyecto podrá tomarse en cuenta cuando las
condiciones actuales de crisis financieras no tengan la influencia de hoy y
permitan tomar decisiones sobre el mismo por lo que no deberá descartarse
la posibilidad de construir plantas de etanol en México con el propósito de
uso como combustible.

No obstante la crisis financiera existente los promotores del proyecto
deberán mostrar al Gobierno del Estado Puebla la importancia y beneficios
del mismo para promover reglamentaciones que favorezcan la introducción
y venta del etanol como combustible para su mezcla con gasolina o la
sustitución del MTBE en las mismas, como parte del programa mundial de
protección del medio ambiente y el alargamiento de las fuentes petrolíferas.
VII. BIBLIOGRAFIA
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Ingeniería Química, Univ. Veracruzana, 2008.
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Centroamérica”. Guatemala, 24 de julio de 2006.
104
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30 de septiembre, 2004, Hotel Best Western Irazú, San José.Costa Rica.
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general
de
la
industria
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biocombustibles”. México, Octubre 2007.
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18. ICIDCA, Noti-Etanol, No. 3, Noviembre, 2007
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mieles
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Copyright 1999 The Mc Graw Hill Companies.Inc.
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24. Rondon, R., “Biocombustibles: ¿Prosperidad rural o hambre?”, III Seminario
Latinoamericano y del Caribe de Biocombustibles, Boca Chica, República
Dominicana, 2008.
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Latinoamericano y del Caribe de Biocombustibles”, Boca Chica, Republica
Dominicana, 2008.
26. www.sagarpa.gob.mx, Nacional Chambero f the Sugar and alcohol industry,
Febraury 2006.
106
Sucromer S.A. de C.V.
INGENIERA QUE PRODUCE RESULTADOS
e-mail: [email protected]
ANEXOS
Anexo 1. Diagrama de flujo del proceso
Condensadores
Agua Caliente
Vino
Area de
Deshidratación
Area de Fermentación
Agua Fría
H2 SO4
Jugo
Sales
Vino
Sosa
Area de Prepración de
Materias Primas
Reflujo
Desinfectantes
Cabezas
Alcohol a 95ºGL
Vino
Producto
H2 SO4
Miel
Area de Separación
Rectificación
Sustrato
Centrifugación
Aire
Destilación
Vapor
Aceite
Fusel
Tanque de Balance
Vapor
Vapor
CO2
Fondaje
Alcohol
Absoluto
Vino
Levadura en
Crema
Condensados
Vinazas a
Tratamiento
Bomba de
Vacío
Area de Almacenamiento de
Alcohol
Recirculación
de Levadura
Agua Caliente
Alcohol Absoluto
Alcohol Cabezas
Aceite Fusel
Area
Secado
Almacenamiento de
Alcohol
Anexo 2. Producción de CO2
Breve Descripción tecnológica de la producción de CO2.
La recuperación de Dióxido de carbono resultante del proceso de producción de
etanol constituye una tecnología simple de amplio dominio internacional, por lo
que no resulta difícil su inclusión en el paquete de la destilería. Para ello se
requiere del empleo de fermentadores cerrados, lo que incrementa ligeramente
sus costos, lo que debe ser retribuido por los beneficios que reporta la venta de
este subproducto.
En la siguiente figura se ilustra un diagrama de flujo típico para la producción de
CO2 a partir de fermentación alcohólica. Las etapas fundamentales del proceso
son:
Diagrama de flujo para la producción de CO2
1. Trampa de espuma
2. Compresor
3. Torre de lavado o Scrubber
4. Enfriador de agua
5. Compresor de CO2
6-9 Intercambiadores de calor
10. Torre de desodorización
11. Torre de desodorización y secado.
12. Condensador de CO2
13. Columna de despojamiento
14. Reherbidor
15. Bomba
16. Torre de remoción de NO2
17. Tanque de almacenamiento de CO2
El CO2 proveniente de los fermentadores es enviado a un tanque trampa para la
eliminación de la espuma y después comprimido para recuperar su pérdida de
presión y ser lavado en un scrubber con el objetivo de eliminar componentes
solubles en agua tales como alcoholes, aldehídos, etc. La reducción de los
consumos de agua puede ser lograda mediante la reducción de la temperatura del
agua de lavado, aunque esto conllevaría a la consideración de un chiller.
Posteriormente el CO2 es comprimido en un compresor de doble etapa, libre de
aceite, hasta la presión de 16-18 bar (g) de aquí pasa a los enfriadores donde es
condensados y se remueve el agua que lo acompaña. En la torre de desodorizaión
primaria son removidas la mayoría de las impurezas orgánicas y sulfurosas,
mientras que en la segunda se remueven la que aun logren permanecer
acompañando al CO2, así como la humedad remanente.
En el sistema de despojamiento/licuefacción el CO2 es despojado de gases no
condensables, tales como oxígeno y nitrógeno, para después ser embasado.
En dependencia del proceso empleado su pureza puede ser de entre 97-99 % y el
rendimiento de 0,76-0,80 kg/l. De este valor solo es recuperable el 80 %. El
Programa de Producción para las variantes propuestas se muestra en la siguiente
Tabla:
Variante 1
CO2 PRODUCIDO EN FERMENTACION
CO2 RECUPERADO
CO2 PRODUCCION ANUAL
t/d
t/d
t/año
50
40
10,564
53
43
11,151
56
45
11,738
56
45
11,738
t/d
t/d
t/año
72
58
14,918
76
61
15,747
80
64
16,576
80
64
16,576
t/d
t/d
t/año
108
86
18,403
114
91
19,426
120
96
20,448
120
96
20,448
Variante 2
CO2 RECUPERADO
Variante 3
CO2 RECUPERADO
Los costos del equipamiento y de la instalación para estas variantes pueden
oscilar entre 500 000 y 700 000 USD.
Anexo 3. Programa de Producción
Variante 1
PROGRAMA DE PRODUCCION
NORMA POTENCIAL
APROVECHAMIENTO CAPACIDAD
AÑOS
U.M
t
1
10000
2
10000
3
10000
4-15
10000
100
%
100
100
100
DIAS DE ZAFRA
DIAS
163
163
163
163
CAÑA MOLIBLE
t
1,630,000
1,630,000
1,630,000
1,630,000
t
10,000
10,000
10,000
10,000
PRODUCCION DE MIEL FINAL
DIARIA
t/d
428.00
428.00
428.00
428.00
MIEL FINAL A DESTILERIA
t/d
282.48
282.48
282.48
282.48
SOBRANTE A ALMACENAR
JUGO DE FILTROS A DESTILERIA
t/d
t/d
145.52
0.00
145.52
0.00
145.52
0.00
145.52
0.00
CAPACIDAD INSTALADA
l/d
70,000
70,000
70,000
70,000
%
90
95
100
100
CAPACIDAD OPERACIÓN
l/d
63,000
66,500
70,000
70,000
DIAS OPERACIÓN EN ZAFRA
dias
163
163
163
163
DIAS OPERACIÓN NO ZAFRA
dias
99
99
99
99
ETANOL PRODUCIDO
l/año
16,506,000
17,423,000
18,340,000
18,340,000
t/año
3,631
3,833
4,035
4,035
DESTILERIA
Variante 2
NORMA POTENCIAL
AÑOS
U.M
t
1
10000
2
10000
3
10000
4-15
10000
100
%
100
100
100
DIAS DE ZAFRA
DIAS
163
163
163
163
CAÑA MOLIBLE
t
1,630,000
1,630,000
1,630,000
1,630,000
t
10,000
10,000
10,000
10,000
DIARIA
t/d
428.00
428.00
428.00
428.00
t/d
202.87
202.87
202.87
202.87
t/d
t/d
225.13
698.00
225.13
698.00
225.13
698.00
225.13
698.00
CAPACIDAD INSTALADA
l/d
100,000
100,000
100,000
100,000
%
90
95
100
100
l/d
90,000
95,000
100,000
100,000
dias
163
163
163
163
dias
96
96
96
96
ETANOL PRODUCIDO
l/año
23,310,000
24,605,000
25,900,000
25,900,000
t/año
5,128
5,413
5,698
5,698
2
t
1
10000
DESTILERIA
Variante 3.
NORMA POTENCIAL
AÑOS
U.M
10000
3
10000
4-15
10000
100
%
100
100
100
DIAS DE ZAFRA
DIAS
163
163
163
163
CAÑA MOLIBLE
t
1,630,000
1,630,000
1,630,000
1,630,000
t
10,000
10,000
10,000
10,000
DIARIA
t/d
428.00
428.00
428.00
428.00
t/d
232.83
232.83
232.83
232.83
t/d
t/d
195.17
1,232.00
195.17
1,232.00
195.17
1,232.00
195.17
1,232.00
CAPACIDAD INSTALADA
l/d
150,000
150,000
150,000
150,000
%
90
95
100
100
l/d
135,000
142,500
150,000
150,000
dias
163
163
163
163
dias
50
50
50
50
ETANOL PRODUCIDO
l/año
28,755,000
30,352,500
31,950,000
31,950,000
t/año
6,326
6,678
7,029
7,029
DESTILERIA
Anexo 4. Distribución de fuerza de trabajo por turnos y cargos.
CARGO
PRESIDENCIA
Presidente
Secretaria Ejecutiva
Chofer
ADMINISTRACIÓN
Gerente de Administración
Jefe de Contabilidad y Finanzas
Especialista de Contabilidad
Especialista de Finanzas
Tesorería y caja
Jefe de Recursos Humanos
Especialista Recursos Humanos
Especialista de compra y venta
Jefe de calidad total
Especialista Normalización y Control de la calidad
DESTILERIA
Gerente de producción (Jefe de Planta)
Jefe de Turno
Operador de Materias primas
Ayudante de Materias primas
Operador de fermentación
Operador de Separación y Tratamiento de levadura
Operador de Secado de levadura
Operador de Ensacado
Estibadores
Operador de Destilación - Deshidratación
Ayudantes (toma y traslado de muestras)
Jefe de Almacén
Ayudamte de almacen
LABORATORIO
Jefe de laboratorio
Técnico químico
Microbiólogo
MANTENIMIENTO
Instrumentista
Mecánico
TOTAL
DIRECTOS
INDIRECTOS
Leyenda: D- Directos a la producción
I- Indirectos a la producción
PC- Personal de Confianza
S- Sindicalizados
Total
Personal/Turno
Total Personal
Categoría
1
1
1
1
1
1
I
I
I
PRESIDENTE
SECRETARIA
CHOFER
PC
PC
PC
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
GERENTE
JEFE
TECNICO
TECNICO
TECNICO
JEFE
TECNICO
TECNICO
GERENTE
TECNICO
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
PC
1
1
1
1
1
1
1
4
4
4
4
4
D
D
D
D
D
D
GERENTE
JEFE
OBRERO
OBRERO
OBRERO
OBRERO
PC
PC
S
S
S
S
1
1
2
1
1
1
1
4
4
8
4
4
1
4
D
D
D
D
D
D
D
OBRERO
OBRERO
OBRERO
OBRERO
OBRERO
JEFE
OBRERO
S
S
S
S
S
PC
S
1
1
1
1
4
1
D
D
D
JEFE
TECNICO
TECNICO
PC
PC
PC
1
1
32
4
4
77
64
13
D
D
OBRERO
OBRERO
S
S
Calificacion
Sindicato
Anexo 5. Estructura Organizativa proyectada.
Gerencia General
Gerente Fábrica
Gerente Administrativo
Producción
Contabilidad y Finanzas
Laboratorio
Relaciones Industriales
Mantenimiento
Control de la Calidad
Almacén
Anexo 6. Inversiones industriales requeridas.
PESOS MEXICANOS
INDUSTRIA
Adquisición del terreno
Preparación y acondto terreno
Obras de Ing civil, estruct y edificios
Instalación
VARIANTE 1
VARIANTE 2
VARIANTE 3
450,000.00
450,000.00
450,000.00
8,430,526.26
10,965,837.42
14,361,308.10
53,112,315.44
69,084,775.75
90,476,241.03
25,291,578.78
2,383,877.70
43,083,924.30
Tuberías
7,587,473.63
715,163.31
12,925,177.29
Instrumentación
5,058,315.76
476,775.54
8,616,784.86
Electricidad
4,215,263.13
397,312.95
7,180,654.05
10,959,684.14
1,033,013.67
18,669,700.53
Edificios y estructuras
Maquinaria y Equipos tecnológico
Modificaciones en el Ingenio
84,305,262.60 109,658,374.20 143,613,081.00
96,600.00
220,800.00
220,800.00
0.00
689,627.40
877,197.00
Almacenamiento mat. Primas
5,693,714.40
7,380,874.80
9,702,490.20
Prep. Materias Primas
1,266,798.60
1,642,172.40
2,158,706.40
Área de Propagación
1,088,764.80
1,411,395.00
1,855,341.00
Área de Fermentación
5,478,337.80
7,101,673.20
9,335,465.40
Sistema de recepción y enf. de JF
Área de Separación y Secado
19,471,427.40
25,241,207.40
33,180,664.80
Área de Destilación
20,408,916.60
26,456,490.60
34,778,221.80
Área Deshidratación
19,532,699.40
25,320,640.20
33,285,089.40
9,872,754.60
12,798,244.20
16,823,856.00
Área de almac. De alcohol
Laboratorio
1,395,249.00
1,395,249.00
1,395,249.00
Fletes y Seguros
4,215,263.13
5,482,918.71
7,180,654.05
Eq. Aux y serv
5,739,420.00
6,450,534.00
7,429,064.40
Serv. Auxiliares
2,399,820.00
3,110,934.00
4,089,464.40
Caldera compacta
3,339,600.00
3,339,600.00
3,339,600.00
Protección ambiental
29,670,000.00
42,780,000.00
61,410,000.00
Gastos Preoperativos
11,840,378.89
14,629,221.16
18,364,238.91
Estudios Preinversión
2,529,157.88
3,289,751.23
4,308,392.43
Ingenieria industrial
6,744,421.01
8,772,669.94
11,489,046.48
Asistencia Tecnica
2,152,800.00
2,152,800.00
2,152,800.00
414,000.00
414,000.00
414,000.00
4,215,263.13
5,482,918.71
7,180,654.05
Capacitación
Imprevistos totales
Inversión Fija
201,978,429.44 264,984,579.95 350,465,241.54
Anexo 7. Calculo del Costo unitario del jugo de los filtros y el vapor
PRODUCTO: JUGO FILTRADO
BALANCE DE POL
15.336
0.071
0.749
0.208
14.308
1.403
12.905
POL EN CAÑA
PERDIDA POL EN CACHAZA
PERDIDAS EN BAGAZO
OTRAS PERDIDAS
POL EN JUGO
POL EN MIEL FINAL
POL EN AZUCAR
JUGO DE FILTROS (BRIX)
16.8
13.44
CONTENIDO EN AZUCAR DEL JUGO DE FILTROS (T x T JUGO)
CONTENIDO DE AZUCAR EN MIEL FINAL DEL JF (T x T JUGO)
0.121
0.013
PRECIO DEL AZUCAR (Pesos/t)
PRECIO DE LA MIEL (Pesos/t)
% COSTO DE PROCESAMIENTO (ESTIMADO)
5500
1242
70
CALCULO DEL JUGO
POR SU CONTENIDO EN AZUCAR
POR SU CONTENIDO EN MIEL FINAL
PRECIO POR CONTENIDO EN AZUCAR
SEGUN % DE PROCESAMIENTO
%
9.81
90.19
666.72
16.37
683.08
478.16 Pesos/t
34.15 USD/t
PRODUCTO: VAPOR
UM: TM de vapor
PRODUCTO
COMBUSTIBLE
BAGAZO A GRANEL
COMBUSTOLEO
UM
CANTIDAD
AJUSTADA
TM
l
0.4545
2.6272
USD
PRECIO
Pesos
11.5200
0.2942
158.9760
4.0595
ENERGIA ELECTRICA
MATERIA PRIMA Y MATERIALES
ANTIESPUMANTE
POLIFOSFATO
SULFITO DE SODIO CATALIZADO
SOSA
ACONDICIONADOR DE LODOS
UTILIDAD
TOTAL
kg
kg
kg
kg
kg
10%
0.0003
0.0003
0.0013
0.0003
0.0010
1.3478
1.7717
1.1413
0.5870
1.5725
18.6000
24.4500
15.7500
8.1000
21.7000
COSTO UNITARIO
USD
Pesos
6.0089
5.2361
0.7728
82.9230
72.2578
10.6652
0.0000
0.0000
0.0018
0.0004
0.0006
0.0015
0.0002
0.0016
0.0244
0.0062
0.0082
0.0210
0.0027
0.0217
6.0107
0.6011
6.6117
82.9474
8.2947
91.2421
Anexo 8. Ficha de costo material unitario para la producción de etanol
PRODUCTO:ALCOHOL CARBURANTE
Variante 1
UM:l
PRODUCTO
COMBUSTIBLE
COMBUSTOLEO
VAPOR
ENERGIA ELECTRICA INGENIO/RED
UM
70000 l/d
INDICE
PRECIO
USD
P.MEX.
COSTO UNITARIO
USD
P.MEX.
lt
kg
KWH
0.08320
3.55000
0.10600
0.2942
0.0066
0.0486
4.06
0.091
0.67
0.0479
0.0245
0.0235
0.0051
0.6617
0.3378
0.3239
0.0710
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
M3
M3
kg
kg
kg
4.00000
0.00000
0.00000
0.01360
0.00150
0.00220
0.00200
0.01660
0.00001
0.00060
0.00035
0.00015
0.0900
0.0000
0.0346
0.5500
19.8333
6.5217
1.5500
0.1388
0.1388
6.9805
0.9083
0.0417
1.24
0.00
0.48
7.59
273.70
90.00
21.39
1.92
1.92
96.33
12.54
0.58
0.4215
0.3600
0.0000
0.0000
0.0075
0.0298
0.0143
0.0031
0.0023
0.0000
0.0042
0.0003
0.0000
5.8166
4.9680
0.0000
0.0000
0.1032
0.4106
0.1980
0.0428
0.0318
0.0000
0.0578
0.0044
0.0001
0.4746
6.5493
MIEL PROPIA
MIEL COMPRADA
JUGO DE FILTROS
SULFATO DE AMONIO
FOSFATO DIAMONICO
ACIDO SULFURICO
ANTIESPUMANTE
AGUA DE PROCESOS (diluc. Mieles y rep.)
AGUA DE PROCESOS (caldera NZ)
LEVADURA SECA ACTIVA
HIPOCLORITO
FORMOL
TOTAL
Variante 2
UM:l
PRODUCTO
COMBUSTIBLE
COMBUSTOLEO
VAPOR
ENERGIA ELECTRICA PROPIA
MIEL PROPIA
MIEL COMPRADA
JUGO DE FILTROS
SULFATO DE AMONIO
FOSFATO DIAMONICO
ACIDO SULFURICO
ANTIESPUMANTE
HIPOCLORITO
FORMOL
TOTAL
UM
100000 l/d
INDICE
USD
PRECIO
P.MEX.
COSTO UNITARIO
USD
P.MEX.
lt
kg
KWH
0.08160
3.55000
0.10600
0.2942
0.0066
0.0486
4.06
0.09
0.67
0.0475
0.0240
0.0235
0.0051
0.6552
0.3313
0.3239
0.0710
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
M3
M3
kg
kg
kg
2.02000
0.00000
7.00000
0.01360
0.00150
0.00220
0.00200
0.00750
0.00001
0.00060
0.00035
0.00015
0.0900
0.0000
0.0346
0.5500
19.8333
6.5217
1.5500
0.1388
0.1388
6.9805
0.9083
0.0417
1.24
0.00
0.48
7.59
273.70
90.00
21.39
1.92
1.92
96.33
12.54
0.58
0.4846
0.1818
0.0000
0.2425
0.0075
0.0298
0.0143
0.0031
0.0010
0.0000
0.0042
0.0003
0.0000
6.6872
2.5088
0.0000
3.3471
0.1032
0.4106
0.1980
0.0428
0.0144
0.0000
0.0578
0.0044
0.0001
0.5372
7.4134
Anexo 8. Ficha de costo material unitario para la producción de etanol
(Cont.)
Variante 3
UM:l
PRODUCTO
UM
150000 l/d
INDICE
PRECIO
USD
P.MEX.
COSTO UNITARIO
USD
P.MEX.
COMBUSTIBLE
COMBUSTOLEO
VAPOR
ENERGIA ELECTRICA PROPIA
lt
kg
KWH
0.05700
3.55000
0.10600
0.2942
0.0066
0.0568
4.06
0.09
0.78
0.0402
0.0168
0.0235
0.0060
0.5553
0.2314
0.3239
0.0831
MIEL PROPIA
MIEL COMPRADA
JUGO DE FILTROS
SULFATO DE AMONIO
FOSFATO DIAMONICO
ACIDO SULFURICO
ANTIESPUMANTE
HIPOCLORITO
FORMOL
kg
kg
kg
kg
kg
kg
kg
M3
M3
kg
kg
kg
1.60000
0.00000
8.50000
0.01360
0.00150
0.00220
0.00200
0.00550
0.00001
0.00060
0.00035
0.00015
0.0900
0.0000
0.0346
0.5500
19.8333
6.5217
1.5500
0.1388
0.1388
6.9805
0.9083
0.0417
1.24
0.00
0.48
7.59
273.70
90.00
21.39
1.92
1.92
96.33
12.54
0.58
0.4985
0.1440
0.0000
0.2945
0.0075
0.0298
0.0143
0.0031
0.0008
0.0000
0.0042
0.0003
0.0000
6.8789
1.9872
0.0000
4.0644
0.1032
0.4106
0.1980
0.0428
0.0105
0.0000
0.0578
0.0044
0.0001
0.5447
7.5173
TOTAL
Anexo 9. Base de Cálculo para costos de producción industrial.
Año 1
pesos mex
Año2
pesos mex
Año 3
pesos mex
Año 4-15
pesos mex
Costos indirectos
Materias primas
Reparación y mantenimiento
Mano de obra
Etanol anhidro
Miel final
Otras materias primas
Servicios generales
Energía (petróleo)
Mano de obra
Costo Total Etanol
333,995.48
1,413,899.19
8,349,886.91
375,153.21
333,995.48
1,413,899.19
8,349,886.91
375,153.21
333,995.48
1,413,899.19
8,349,886.91
375,153.21
333,995.48
1,413,899.19
8,349,886.91
375,153.21
81,869,760.00
13,480,456.62
7,233,806.21
5,574,908.10
8,563,923.90
127,195,789.62
86,418,080.00
14,230,776.83
7,635,684.34
5,884,625.22
8,563,923.90
133,206,025.07
90,966,400.00
14,979,765.09
8,037,562.46
6,194,342.34
8,563,923.90
139,214,928.57
90,966,400.00
14,979,765.09
8,037,562.46
6,194,342.34
8,563,923.90
139,214,928.57
Materias primas
Servicios generales
Energía (petróleo)
Costo total Levadura Saccharomyce
118,626
206,767
11,014,599
11,339,993.03
125,216.63
218,254.44
11,626,521.57
11,969,992.64
131,806.98
229,741.51
12,238,443.76
12,599,992.26
131,806.98
229,741.51
12,238,443.76
12,599,992.26
Anexo 10. Desglose de los costos totales de producción industrial.
Producción 2011
Materias primas
Suministros de fábrica
Servicios generales
Energía
Repuestos consumidos
Regalías (royalties)
Mano de obra
Costos generales de mano de obra (impuestos
etc.)
Costos generales de fábrica
COSTOS DE FABRICA
Costos generales de administración
COSTOS DE OPERACION
Depreciación
Costos financieros
COSTOS DE PRODUCCION TOTALES
Costos de comercialización directos
COSTOS DE PRODUCTOS
Parte variable (%)
Producción 2012
Producción 2013
Producción 2014
Producción 2015
95,802,838.10
101,108,068.94
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
7,440,573.21
7,853,938.78
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
16,589,507.10
17,511,146.79
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
138,160,628.42
144,800,864.52
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
138,160,628.42
144,800,864.52
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
14,687,570.00
14,687,570.00
12,239,641.67
9,791,713.33
7,343,785.00
162,232,198.78
168,872,434.88
173,063,409.66
170,615,481.32
168,167,552.99
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
162,607,351.99
169,247,588.09
173,438,562.87
170,990,634.53
168,542,706.20
78.76
79.59
81.49
82.66
83.86
Anexo 10. Desglose de los costos totales de producción industrial (Cont.)
Producción 2016
Materias primas
Producción 2017
Producción 2018
Producción 2019
Producción 2020
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Servicios generales
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
Energía
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Regalias (royalties)
Mano de obra
etc.)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
Depreciación
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
9,384,000.36
Costos financieros
4,895,856.67
2,447,928.33
0.00
0.00
0.00
165,719,624.66
163,271,696.32
160,823,767.99
160,823,767.99
160,823,767.99
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
COSTOS DE FABRICA
COSTOS DE OPERACION
COSTOS DE PRODUCTOS
Parte variable (%)
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
166,094,777.87
163,646,849.53
161,198,921.20
161,198,921.20
161,198,921.20
85.10
86.37
87.68
87.68
87.68
Anexo 10. Desglose de los costos totales de producción industrial (Cont.)
Producción 2021
Materias primas
Producción 2022
Producción 2023
Producción 2024
Producción 2025
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
106,411,967.55
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Servicios generales
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
8,267,303.97
Energía
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
18,432,786.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
1,413,899.19
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
16,913,810.82
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Regalias (royalties)
Mano de obra
etc.)
COSTOS DE FABRICA
COSTOS DE OPERACION
Depreciación
Costos financieros
COSTOS DE PRODUCTOS
Parte variable (%)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
7,778,436.16
7,778,436.16
7,778,436.16
7,778,436.16
7,778,436.16
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
159,218,203.79
159,218,203.79
159,218,203.79
159,218,203.79
159,218,203.79
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
159,593,357.00
159,593,357.00
159,593,357.00
159,593,357.00
159,593,357.00
88.56
88.56
88.56
88.56
88.56
Anexo 11. Ingresos por ventas
Etanol
Años
Año 1
Cantidad (l)
16,506,000.00
Precio
8.90
Total (MXP)
146,903,400.00
Año 2
17,423,000.00
8.90
Año 3
18,340,000.00
Año 4
Años
Año 1
Cantidad (t)
3,631.32
Precio
6,030.60
Total (MXP)
21,899,038.39
155,064,700.00
Año 2
3,833.06
6,030.60
23,115,651.63
8.90
163,226,000.00
Año 3
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 4
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 5
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 5
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 6
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 6
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 7
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 7
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 8
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 8
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 9
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 9
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 10
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 10
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 11
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 11
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 12
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 12
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 13
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 13
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 14
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 14
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Año 15
18,340,000.00
8.90
163,226,000.00
Año 15
4,034.80
6,030.60
24,332,264.88
Anexo 12. Estado de Resultados
Ingresos por ventas
Menos costos variables
MARGEN VARIABLE
Como % de las ventas
Menos costos fijos
MARGEN DE OPERACION
Costos financieros
BENEFICIO BRUTO DE OPERACION
BENEFICIO BRUTO
P.T.U
BENEFICIO IMPONIBLE
Impuesto a la renta
BENEFICIO NETO
UTILIDADES NO DISTRIBUIDAS
RAZONES
Beneficio neto / capital social (%)
Beneficio neto / patrimonio (%)
(Beneficio neto + intereses) / inversión (%)
Producción 2011 Producción 2012 Producción 2013 Producción 2014 Producción 2015
168,802,438.39
178,180,351.64
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
128,062,846.84
134,703,082.94
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
40,739,591.55
43,477,268.70
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
24.13
24.40
24.64
24.64
24.64
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
20,882,656.99
23,620,334.13
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
12.37
13.26
14.05
14.05
14.05
14,687,569.00
14,687,569.00
12,239,640.84
9,791,712.67
7,343,784.50
6,195,087.98
8,932,765.13
14,119,703.43
16,567,631.60
19,015,559.76
3.67
5.01
7.53
8.83
10.14
6,195,087.98
8,932,765.13
14,119,703.43
16,567,631.60
19,015,559.76
0.00
619,508.74
893,276.69
1,411,970.23
1,656,762.79
6,195,087.98
8,313,256.38
13,226,426.73
15,155,661.36
17,358,796.97
0.00
2,501,174.24
3,953,516.96
4,638,936.85
5,324,356.73
6,195,087.98
5,812,082.15
9,272,909.77
10,516,724.51
12,034,440.24
3.67
3.61
5.42
6.36
7.30
6,195,087.98
5,812,082.15
9,272,909.77
10,516,724.51
12,034,440.24
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
100.00
53.56
47.77
37.52
31.24
9.48
9.58
10.15
9.84
9.53
Anexo 12. Estado de Resultados (Cont.)
Ingresos por ventas
MARGEN VARIABLE
Menos costos fijos
MARGEN DE OPERACION
Costos financieros
BENEFICIO BRUTO
P.T.U
BENEFICIO IMPONIBLE
Impuesto a la renta
BENEFICIO NETO
RAZONES
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
24.64
24.64
24.64
24.64
24.64
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
19,856,934.57
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
14.05
14.05
14.05
14.05
14.05
4,895,856.33
2,447,928.17
0.00
0.00
0.00
21,463,487.93
23,911,416.10
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
11.44
12.75
14.05
14.05
14.05
21,463,487.93
23,911,416.10
26,359,344.26
26,359,344.26
26,359,344.26
1,901,555.64
2,146,349.22
2,391,141.32
2,635,933.78
2,635,933.78
19,561,932.29
21,765,066.88
23,968,202.94
23,723,410.48
23,723,410.48
6,009,776.62
6,695,196.51
7,380,616.39
7,380,616.39
7,380,616.39
13,552,155.67
15,069,870.37
16,587,586.55
16,342,794.09
16,342,794.09
8.24
9.18
10.12
10.12
10.12
13,552,155.67
15,069,870.37
16,587,586.55
16,342,794.09
16,342,794.09
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
26.93
23.76
21.31
18.01
15.59
9.22
8.91
8.60
8.60
8.60
Anexo 12. Estado de Resultados (Cont.)
Ingresos por ventas
MARGEN VARIABLE
Menos costos fijos
MARGEN DE OPERACION
Costos financieros
BENEFICIO BRUTO
P.T.U
BENEFICIO IMPONIBLE
Impuesto a la renta
BENEFICIO NETO
RAZONES
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
141,341,986.05
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
46,216,278.83
24.64
24.64
24.64
24.64
24.64
18,251,370.36
18,251,370.36
18,251,370.36
18,251,370.36
18,251,370.36
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
14.91
14.91
14.91
14.91
14.91
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
14.91
14.91
14.91
14.91
14.91
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
27,964,908.47
2,635,933.97
2,796,490.16
2,796,490.16
2,796,490.16
2,796,490.16
25,328,974.50
25,168,418.30
25,168,418.30
25,168,418.30
25,168,418.30
7,830,174.37
7,830,174.37
7,830,174.37
7,830,174.37
7,830,174.37
17,498,800.13
17,338,243.93
17,338,243.93
17,338,243.93
17,338,243.93
10.74
10.74
10.74
10.74
10.74
17,498,800.13
17,338,243.93
17,338,243.93
17,338,243.93
17,338,243.93
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
14.46
12.86
11.58
10.53
9.65
9.12
9.12
9.12
9.12
9.12
Anexo 13. Flujo de efectivo para planificación financiera.
ENTRADAS TOTALES DE EFECTIVO
Entradas de fondos
Capital social total
Total de préstamos a largo plazo
Financiación total a corto plazo
Entradas de operaciones
Ingresos por ventas
SALIDAS TOTALES DE EFECTIVO
Aumento de activos fijos
Inversiones fijas
Aumento de activos corrientes
Costos de operación
Costos de comercialización
Impuesto a la renta
Costos financieros
Pago de préstamos
P.T.U
Reembolso del capital social
EXCEDENTE (DEFICIT)
SALDO ACUMULADO DE EFECTIVO
Flujo neto de fondos
Construcción 2010 Producción 2011 Producción 2012 Producción 2013
217,593,614.88
179,287,959.44
178,655,343.76
188,051,171.63
217,593,614.88
10,485,521.05
474,992.13
492,906.75
0.00
0.00
0.00
0.00
217,593,614.88
0.00
0.00
0.00
0.00
10,485,521.05
474,992.13
492,906.75
0.00
168,802,438.39
178,180,351.64
187,558,264.88
0.00
168,802,438.39
178,180,351.64
187,558,264.88
217,593,614.88
166,374,893.20
199,967,133.20
205,884,092.92
201,978,429.45
0.00
0.00
0.00
190,138,050.56
0.00
0.00
0.00
11,840,378.89
0.00
0.00
0.00
1,856,338.59
13,151,542.56
717,261.01
717,135.11
0.00
138,160,628.42
144,800,864.52
151,439,767.63
0.00
375,153.21
375,153.21
375,153.21
0.00
0.00
2,501,174.24
3,953,516.96
13,758,846.84
14,687,569.00
14,687,569.00
12,239,640.84
0.00
0.00
36,265,602.48
36,265,602.48
0.00
0.00
619,508.74
893,276.69
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
12,913,066.24
-21,311,789.44
-17,832,921.29
0.00
12,913,066.24
-8,398,723.20
-26,231,644.49
203,834,768.04
-4,202,047.96
-51,097,688.10
-48,905,613.26
Producción 2014
187,558,264.88
0.00
0.00
0.00
0.00
187,558,264.88
187,558,264.88
203,932,022.89
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
4,638,936.85
9,791,712.67
36,274,482.30
1,411,970.23
0.00
-16,373,758.01
-42,605,402.50
-47,478,165.20
Anexo 13. Flujo de efectivo para planificación financiera (Cont.)
Entradas de fondos
Ingresos por ventas
Inversiones fijas
Impuesto a la renta
Costos financieros
Pago de préstamos
P.T.U
EXCEDENTE (DEFICIT)
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
202,405,427.35
200,887,711.92
199,369,997.21
161,586,678.56
161,831,471.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
151,439,767.63
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
375,153.21
5,324,356.73
6,009,776.62
6,695,196.51
7,380,616.39
7,380,616.39
7,343,784.50
4,895,856.33
2,447,928.17
0.00
0.00
36,265,602.48
36,265,602.48
36,265,602.48
0.00
0.00
1,656,762.79
1,901,555.64
2,146,349.22
2,391,141.32
2,635,933.78
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-14,847,162.47
-13,329,447.04
-11,811,732.33
25,971,586.32
25,726,793.86
-57,452,564.97
-70,782,012.01
-82,593,744.34
-56,622,158.02
-30,895,364.15
Entradas de fondos
Ingresos por ventas
Inversiones fijas
Impuesto a la renta
Costos financieros
Pago de préstamos
P.T.U
EXCEDENTE (DEFICIT)
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
187,558,264.88
161,831,471.02
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,380,616.39
0.00
0.00
2,635,933.78
0.00
25,726,793.86
-5,168,570.29
187,558,264.88
162,281,029.18
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,830,174.37
0.00
0.00
2,635,933.97
0.00
25,277,235.70
20,108,665.41
187,558,264.88
162,441,585.37
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,830,174.37
0.00
0.00
2,796,490.16
0.00
25,116,679.51
45,225,344.91
187,558,264.88
162,441,585.37
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,830,174.37
0.00
0.00
2,796,490.16
0.00
25,116,679.51
70,342,024.42
187,558,264.88
162,441,585.37
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,830,174.37
0.00
0.00
2,796,490.16
0.00
25,116,679.51
95,458,703.92
Entradas de fondos
Ingresos por ventas
Inversiones fijas
Impuesto a la renta
Costos financieros
Pago de préstamos
P.T.U
EXCEDENTE (DEFICIT)
Producción 2025
187,558,264.88
0.00
0.00
0.00
0.00
187,558,264.88
187,558,264.88
162,441,585.37
0.00
0.00
0.00
0.00
151,439,767.63
375,153.21
7,830,174.37
0.00
0.00
2,796,490.16
0.00
25,116,679.51
120,575,383.43
Residual
99,447,377.94
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
11,444,540.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
11,444,540.10
0.00
0.00
88,002,837.84
208,578,221.27

Estudio Fact Int Destileria Etanol Atencingo

Transcription

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