Languages
Pages
Legal
UNIVERSIDAD DE MAGALLANES FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
“ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLANTA BRIQUETEADORA EN EL ASERRADERO DE LA EMPRESA SALFA DE PUNTA ARENAS”
“Trabajo de titulación presentado en conformidad a los requisitos para obtener el título de Ingeniero en Mecánica Industrial”
Pablo Andrés Amigo Borgeau Gonzalo Iván Villarroel Gallardo
- Julio 2011-
Resumen
Uno de los principales agentes contaminantes del medio ambiente son
los producidos por la combustión de la madera o leña.
Debido al incremento de los precios del combustible como calefacción,
más familias se han visto en la necesidad de utilizar la leña para suplir dichos
costos, generando esto un aumento nada despreciable del consumo de leña
con consecuencias nocivas para el medio ambiente en nuestra región.
El uso de la leña en la zona centro sur de nuestro país es predominante
a la hora de hablar de calefacción, pero como se mencionó, esto conlleva aún
alto costo medio ambiental. Debido a eso el interés de insertar en el mercado el
uso de un combustible de reciclaje con alto valor calorífico y a un costo reducido
por medio de la utilización de la BIOMASA.
Un tipo de biomasa, corresponde a la biomasa residual como por ejemplo
paja, aserrín, estiércol, residuos de mataderos, etc., en la región de Magallanes
al residuo producido por los aserraderos no se le da ninguna utilidad, solo
corresponde a material de desecho que genera costos de almacenamiento, de
transporte y de vertedero.
La finalidad de este proyecto, consiste en realizar un estudio técnico
económico en la empresa SALFA, en su área forestal, para determinar la mejor
forma de insertar en su línea de producción un proceso de briqueteado,
reutilizando la mayor cantidad de materia residual producto del tratado de la
madera, y así disminuir los costos económicos y ambientales que genera este
aserradero.
Para un buen desarrollo de este estudio, se plantean los objetivos a
alcanzar, se evalúa la capacidad en la que genera materia prima el aserradero,
la infraestructura necesaria para que el producto final se realice y conserve en
las mejores condiciones, así como también al personal calificado para el área
de manufactura y se contara con la tecnología acorde a las necesidades de
producción.
Se analizarán los costos que se requieren para implementar este nuevo
proceso, de esta manera se podrá determinar su viabilidad en función de sus
gastos y materia prima.
INDICE
INDICE
Capitulo I
1.1 Presentación 1
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo general 2
1.2.2 Objetivo específicos 2
Capitulo II. Generalidades
2.1 Aspectos Generales 3
2.2 Estado del Arte 6
2.2.1 Situación en Chile 9
2.2.1.1 Energía a partir de aserrín 12
Capitulo III. Descripción de briquetas.
3.1 Materias primas 15
3.2 Concepto de briquetas 16
3.2.1 Principales características físicas y químicas 18
de las briquetas
3.2.1.1 Formas, tamaño y color 18
3.2.1.2 Densidad 18
3.2.1.3 Humedad 19
3.2.1.4 Composición química 20
3.2.1.5 Poder calorífico 20
3.2.1.6 Variables de inflamabilidad 21
3.3 Ventajas y desventajas del uso de briquetas 22
3.4 Proceso de obtención de briquetas 24
3.4.1 Recepción de materia prima 24
3.4.2 Preparación de materia prima 24
3.4.3 Lugar de almacenamiento 24
3.4.4 Tolva de alimentación 25
3.4.5 Rosca de alimentación 25
3.4.6 Molienda 26
3.4.7 Secado 27
3.4.8 Densificar 28
3.4.8.1 Aspectos a considerar al densificar 29
3.4.9 Enfriado 29
3.4.10 Tamizado 30
3.4.11 Almacenamiento 31
Capitulo IV: Descripción del producto
4.1 Análisis de oferta de materias primas 32
4.2 Descripción del producto 34
4.3 Comparación con otros combustibles 35
4.4 Mercado de briquetas 37
4.4.1 Mercados internacionales 37
4.4.2 Mercados nacionales 40
4.5 Demanda de briquetas 41
4.6 Oferta de briquetas 41
4.6.1 Oferta de materias primas 41
4.7 Precio 42
Capitulo V: Descripción del proyecto
5.1 Motivos que impulsan el proyecto 43
5.2 Descripción 43
5.3 Infraestructura 45
5.3.1 Terreno 45
5.3.2 Galpones 46
5.3.3 Electricidad y oficinas 46
5.3.4 Equipos de producción de briquetas 46
5.3.4.1 Alimentación 47
5.3.4.2 Triturador 47
5.3.4.3 Secador 47
5.3.4.4 Briqueteadora 48
5.3.4.5 Enfriado 48
5.3.4.6 Almacenamiento 48
5.3.4.7 Distribución 48
Capitulo VI Aspectos económicos
6.1 Inversión total 49
6.2 Costos operacionales 50
6.2.1 Costos directos 50
6.2.2 Costos indirectos 51
6.2.3 Costos por transporte 52
6.2.4 Calculo de costo unitario 53
6.3 Capital de trabajo 53
6.4 Evaluación de proyecto 54
6.4.1 Variación en la tasa de descuento 56
6.4.2 Sensibilización del proyecto 56
Conclusiones 63
Bibliografía 65
Anexos 68
INDICE DE TABLAS
Nº Tabla Pág.
2.1 Producción de combustibles 11
3.1 Distribución de un árbol 16
4.1 Producción de madera 32
4.2 Producción de madera según número de aserraderos
33
5.1 Valores anuales de producción 44
5.2 Producción de briquetas anuales 44
6.1 Costos de equipos 49
6.2 Costos por infraestructura 49
6.3 Costos por mano de obra 50
6.4 Costos directos 51
6.5 Costos indirectos 52
6.6 Resumen de costos totales 52
6.7 Flujo de caja 55
6.8 Indicadores económicos 55
6.9 Variación de indicadores por aumento de precio 58
6.10 Situaciones extremas de producción 60
6.11 Resumen variación de costos 62
INDICE DE FIGURAS
Nº Figura Pág.
2.1 Consumo de combustibles 10
2.2 Demanda de energía 11
2.3 Numero de aserraderos en Chile 14
3.1 Briquetas 17
3.2 Materias primas 24
3.3 Almacenamiento de aserrín 25
3.4 Esquema de proceso 26
3.5 Diagrama del proceso 26
3.6 Triturador 27
3.7 Secador 28
3.8 Briqueteadora 29
3.9 Proceso de enfriado 30
3.10 Tamizado 30
3.11 Embalaje 31
3.12 Almacenamiento 31
4.1 Briquetas 39
6.1 Grafico de variación por aumento de precio 56
6.2 Grafico de variación de VAN por aumento de precio 57
6.3 Grafico de variación de VAN 57
6.4 Caso pesimista 59
6.5 Caso optimista 59
6.6 Disminución de costos en un 20% 61
6.7 Disminución de costos en un 40% 61
CAPITULO I
1.1 PRESENTACIÓN
En el mercado, existen diferentes tipos de combustibles provenientes de
distintos materiales residuales conocidos como biomasa, tipo cascarilla de
arroz, caña de azúcar, pulpa de papel, cáscaras de coco, cartón, carbón,
aserrín, entre otros, usados por la industria para generar energía; y
precisamente, uno de estos productos son las briquetas, un tipo de
biocombustible fabricado a partir de residuos o desperdicio de productos
orgánicos que son debidamente triturados y compactados, para generar energía
calórica. Particularmente, las briquetas y pellets de biomasa forestal, son
productos fabricados a partir de los residuos de la madera y demás desechos
generados en los procesos de transformación de la materia prima, como
aserrín, viruta y corteza de árbol; residuos que, por lo general, la gran mayoría
de las industrias alrededor del mundo, no utilizan, y no transforman. Las
diferencias entre estos dos productos radican en su tamaño, uso y
presentación, ya que los pellets son pequeños, se comercializan en granel y su
uso frecuente es para alimentar calderas industriales; mientras que las
briquetas son más grandes y utilizan principalmente en chimeneas, asados,
parrilladas, fogatas, etc.
1.2 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivos generales
Desarrollar el estudio de pre factibilidad para la implementación de un
proceso de briquetado en la línea de producción de la empresa SALFA,
en su área forestal, utilizando los desechos producto del tratado de la
madera de lenga, tales como el aserrín propiamente tal, despuntes y
corteza de la madera, cumpliendo las normas correspondientes a este
proceso.
1.2.1 Objetivos específicos
Conocer la biomasa sus procesos, clasificación, utilidad, ventajas y
desventajas de este combustible.
Describir los aspectos técnicos del proceso de briquetado
Analizar según el tamaño de producción el proceso necesario para el
desarrollo de una planta de briquetas.
Determinar los costos de operación para el proceso.
Realizar un análisis financiero del proyecto, estudiando los factores que
influyen en los indicadores económicos.
Conocer las ventajas y desventajas del uso de la energía de la biomasa
en función de sus factores económicos, medio ambientales y de
producción.
CAPITULO II: GENERALIDADES (Basado en referencias bibliográficas citadas en bibliografía)
2.1 ASPECTOS GENERALES
En los últimos tiempos, con el crecimiento de las naciones se ha ido
dando mayor importancia al adecuado aprovechamiento de sus recursos
energéticos. En particular, la crisis energética ha llevado a desarrollar nuevos
combustibles y aprovechar los deshechos de distinta naturaleza para utilizarlos
como tales.
Uno de los principales impactos ambientales se encuentra, dentro del
marco energético, producidas por la incidencia de diversos contaminantes
resultados de la combustión de combustibles fósiles como fuente principal.
La emisión de gases de efecto invernadero de manera incontrolada a la
atmosfera es la causa fundamental y científicamente comprobada del
calentamiento global. A raíz de éste fenómeno en los últimos cien años, nuestro
planeta a sufrido consecuencias catastróficas, por lo cual, fueron el motivo
principal para que la conferencia de Partes haya aprobado el protocolo de Kyoto
en el año 1997.
Los países altamente desarrollados e industrializados son los principales
actores con la mayor responsabilidad del deterioro del planeta en dicho
aspecto. Por eso mismo, el protocolo de kyoto propone metas claras en
reducción de dichas emisiones para los países desarrollados con el fin de
mitigar y disminuir los efectos generados por el calentamiento global. Aun
cuando, las razones del calentamiento global no están del todo claro, se
sostiene que uno de los factores que influyen directamente sobre el fenómeno,
tienen que ver con las emisiones, que resultan del uso de combustibles fósiles.
Es por este motivo que hoy en día hay una exhaustiva búsqueda de nuevos
recursos energéticos, que no contribuyan al calentamiento global.
El protocolo de Kyoto define el “Mecanismo para un Desarrollo Limpio”,
como una herramienta de ayuda de los países industrializados hacia los de
menor nivel de industrialización. A través de él, se busca promover en los
países pobres, basar su desarrollo industrial con prácticas de bajo impacto
ambiental. La cooperación de los diferentes países participantes, está basada
en el desarrollo y financiamiento de proyectos en vía de desarrollo que tenga
como resultado reducciones certificadas de las emisiones.
Con el objetivo de encontrar nuevas alternativas energéticas, este
estudio se enfoca en desarrollar una solución práctica para lo que hoy es un
desecho, y que mañana podría ser un combustible. Ese combustible, se
obtendría de la biomasa, que es, toda sustancia orgánica renovable de origen
tanto animal como vegetal. Esta investigación, se encuentra orientada
directamente a la biomasa vegetal, o mejor dicho forestal.
Desde principios de la historia de la humanidad, la biomasa ha sido una
fuente energética esencial para el hombre. Con la llegada de los combustibles
fósiles, este recurso energético perdió importancia en el mundo industrial. En la
actualidad los principales usos que tiene son domésticos.
Actualmente, en países europeos, tales como, Francia, Suecia, España,
etc., se consume la mayor cantidad de biomasa, aproximadamente una cifra
superior a los 9 millones de toneladas, equivalentes de petróleo.
Los factores que condicionan el consumo de biomasa básicamente son:
• Factores geográficos: debido a las condiciones climáticas de la región,
las cuales indicarán las necesidades de calor que requiera cada zona, y
las cuales podrán ser cubiertas con biomasa.
• Factores energéticos: por la rentabilidad o no de la biomasa como
recurso energético. Esto dependerá de los precios y del mercado
energético en cada momento.
• Disponibilidad del recurso: este es el factor que hay que estudiar en
primer lugar para determinar el acceso y la temporalidad del recurso.
Los residuos que se generan en las actividades forestales, en la industria
maderera pueden ser utilizados y considerados subproductos.
En nuestro país abunda un residuo que no se explota apropiadamente: el
aserrín, un desecho proveniente de la manufacturación de la madera. El aserrín
puede emplearse, en distintos grados de elaboración, como: fertilizante
orgánico, harina de madera, combustible, abrasivo, ingrediente de jabones,
material de empaque, insumo en la elaboración del charol, humedecedor de
pieles de abrigo resecas, aislante.
La necesidad de sustituir combustibles hace interesante su uso para tal
fin, pudiendo ocuparse directamente o procesado como briquetas cilíndricas de
material compacto. Su uso directo se ve limitado por las características físicas
requeridas por los potenciales usuarios y el costo que significa transportar
material de baja densidad. Sin embargo, hay disponible tecnología de tipo
térmico-mecánico, sencilla y asequible, que permite compactarlo y otorgarle
características físicas apropiadas para los usuarios y que no requiere de la
utilización de adiciones químicas o procesos complejos.
Este estudio se basa en la utilización de briquetas como productor de
calor y proveniente de desechos madereros, que no son reutilizados, ni
reciclados.
2.2 ESTADO DEL ARTE
Según un análisis realizado sobre el potencial de las fuentes alternativas
de energía en Cuba en el año 1991, por la Comisión Nacional de Energía, se
consideran como fuentes alternativas de energía, renovables o no: la paja de
arroz, el gas natural o acompañante, los residuos pecuarios, industriales y
urbanos, las energías hidráulicas, solar y eólica, la turba, la asfaltita y las rocas
y arenas bituminosas, las astillas de madera y los desperdicios de los bosques.
Según este informe las fuentes alternativas constituían más del 30% de
la energía total consumida en el país, además se producían anualmente 2.5
millones de metros cúbicos estéreos (no compactados) de leña con un
rendimiento por hectárea de unos 60 m3. [5]
El reto hoy en Cuba es lograr una mayor independencia energética
mediante la utilización de todas las fuentes nacionales de energía, según se
expresa en el Programa de Desarrollo de las Fuentes Nacionales de Energía
del Gobierno Revolucionario. [3] Algunos autores plantean que los países en desarrollo deben
abastecerse de aquella energía de más fácil utilización, acorde con su
desarrollo cultural y técnico como es la hidráulica, la biomasa, las energías
renovables y los combustibles fósiles, dejando la energía que requiere un mayor
desarrollo estructural, técnico y de conocimientos como la nuclear, para los
países más desarrollados [4]. Este planteamiento puede ser cierto en muchos
casos, pero lo más importante es que sí se debe considerar en todos los casos
el uso de las energías renovables como una importante alternativa.
Es prioritario el desarrollo y utilización de las energías renovables como
medio de suministrar energía comercial para variados usos, y deben apoyarse
fundamentalmente en los proyectos de energía solar, biomasa, eólica y
minicentrales. No cabe duda que estas fuentes de energía pueden obtener una
mayor relevancia en la producción y consumo de energía local.
El actual estilo de vida adoptado en el mundo desarrollado parece estar
en contradicción con una buena práctica de la conservación de la energía. Este
mundo desarrollado, que representa el 20% de la población mundial, consume
el 80% de la energía. Esta situación debe ser modificada si se quiere llegar a un
equilibrio político y económico.
La utilización de la biomasa por el hombre es tan antigua como el
descubrimiento y el empleo del fuego para calentarse y preparar los alimentos.
Aún hoy, la biomasa es la principal fuente de energía para usos domésticos
empleada por más de 2.000 millones de personas en el tercer mundo.
La biomasa, sustancia orgánica renovable de origen animal o vegetal [1],
ha sido la fuente energética más importante para la humanidad desde su
nacimiento, en ella se ha basado la actividad de los hombres tanto doméstica
como manufacturera hasta el inicio mismo de la revolución industrial.
Con el uso masivo de combustibles fósiles el aprovechamiento
energético de la biomasa fue disminuyendo progresivamente y en la actualidad
presenta en el mundo un reparto muy desigual como fuente de energía
primaria.
En los países desarrollados la biomasa es la energía renovable más
extendida y que más se está potenciando, en multitud de países en vías de
desarrollo es la principal fuente de energía primaria lo que provoca sin
embargo, en muchos casos, problemas medioambientales como la
deforestación, desertización, reducción de la biodiversidad, etc. producidos por
una explotación no adecuada del recurso.
En el mundo, son millones las toneladas que se generan anualmente en
biomasa forestal, producto de los procesos básicos que adelanta la industria
maderera, tala en bosque, aserrío y fabricación de productos en planta y que,
en su mayoría, son consideradas desperdicios sin posibilidad de
aprovechamiento. De hecho, pese a los diferentes usos que ofrece este tipo de
sobrante en segmentos como el de fertilizantes, cosméticos y productos
farmacéuticos según un informe de la Organización de las Naciones Unidas
para la Agricultura y Alimentación (FAO) durante los tres procesos de
transformación citados, un alto porcentaje de empresas en el mundo, no los
recolecta ni utiliza.
Frente a la situación, la industria maderera europea, desde hace varios
años, viene despertando conciencia entre las empresas forestales y
transformadoras, sobre la función que pueden cumplir estos residuos en el
mercado y sobre su conveniencia en la fabricación de productos destinados a la
generación de energía calórica, como las briquetas, una alternativa válida,
eficiente y rentable frente a las energías no renovables, que aunque conocidas
y masivamente empleadas, tienes en contra sus altos costos y la amenaza de
extinción que ya se advierte sobre sus fuentes.
Las briquetas y pellets son fabricados y comercializados, principalmente,
en Europa, Norteamérica y algunos países de Suramérica como Argentina,
Uruguay, Paraguay, Chile y Brasil; lugares en los que esta industria ha logrado
un desarrollo importante estimulado por sus consumos internos, pues las
briquetas cumplen la función de generar energía calórica frente a las extremas
condiciones de temperaturas que en la temporada de invierno, presentan estos
lugares.
La Comunidad Europea, por ejemplo, ha dado gran importancia y
estimulado, durante los últimos 15 años, el consumo de briquetas y los
beneficios que ofrecen como energía renovable, en la industria y el hogar; de
allí que actualmente, exista una gran demanda en los países productores
citados.
2.2.1 Situación en Chile
El consumo final de energía de Chile está determinado por cuatro
grandes sectores: transporte, industria, minería y comercio público residencial.
El sector transporte es el mayor demandante de energía, con 35% del consumo
final, concentrado en un 99% en los derivados del petróleo (más de 70% entre
petróleo diésel y gasolinas).
El sector comercial público residencial representa un 25% del consumo
final de energía. La mayor fuente energética de este sector es la leña, utilizada
en su gran mayoría para cocina y calefacción, la que corresponde a un 47% del
consumo energético total del sector.
El sector industrial representa el 23% del consumo final, y el 83% de su
consumo se concentra en tres fuentes: derivados del petróleo (33%),
electricidad (24%) y biomasa (26%).
El sector minero constituye el 13% del consumo final, donde la
electricidad es la fuente más significativa, correspondiendo al 50% del consumo
total y los derivados del petróleo significan un 46% de este consumo [7]
El consumo final de energía nacional creció desde 1990 hasta 2007 en
4,7% promedio anual. Los derivados del petróleo, la biomasa y la electricidad
representaron, en promedio en el período 2000-2007, cerca de 90% del
consumo final, como se aprecia en la siguiente figura.
Figura 2.1: Consumo de combustibles
Tabla 2.1: Producción de combustibles
Durante los últimos años la demanda energética del país ha ido
aumentando de manera considerable, se estima que para las próximas
décadas, el incremento será aun mayor; una estimación en la demanda de
energía, según los diferentes tipos de combustibles, se muestra en el siguiente
grafico:
Figura 2.2: Demanda de energía
2.2.1.1 Energía a partir de aserrín
La tendencia actual en el rubro aserraderos se orienta a incrementar la
utilización interna de los desechos de madera (aserrín y viruta) y así recuperar
su potencial energético. La mayor iniciativa al respecto es la que se viene
realizando desde 1995 entre los principales aserraderos de la VIII Región y la
empresa Energía Verde, filial Gener.
Es así, como ,durante junio del 2000 entra en funcionamiento la primera
planta termoeléctrica a combustión de biomasa forestal, de la empresa Energía
Verde S.A en San Francisco Mostazal, ubicada a 60 km de Santiago, que en la
actualidad cuenta con una capacidad total de generación de vapor equivalente
a 37 MW. Adicionalmente, en noviembre, se suscribió un convenio con la
Corporación Nacional Forestal (CONAF) - VIII Región, para comercializar leña
proveniente del proyecto de conservación sustentable del bosque nativo que
desarrolla dicho organismo.
Son dos los principales productos elaborados industrialmente a partir de
aserrín destinados a la generación de energía: los pellets y las briquetas.
Este tipo de productos consiste principalmente en aserrín compactado por
medio de la aplicación de alta presión, lo que genera una aglutinación de las
partículas gracias a la acción de la lignina propia de la madera. Durante este
proceso por lo general no es incluido ningún tipo de aglutinante artificial, aunque
algunas empresas lo utilizan en proporciones muy menores, principalmente con
el propósito de mejorar la cohesión de las partículas y la generación de energía
al momento de la combustión.
La industria de aserrío nacional cuenta, con 1.312 aserraderos que
consumen anualmente 12.565.363 m³ de trozas, dando origen a 6.438.855 m³
de producto aserrado de diferentes dimensiones y acabado. Es interesante
mencionar que el 96,2% de la madera aserrada corresponde a Pinus radiata,
mientras que sólo un 2,8% proviene de maderas nativas (INFOR, 2002).
Junto a la madera aserrada, existe un creciente mercado para la venta
de astillas, aserrín, virutas, corteza, despuntes, lampazos y otros residuos de
madera derivados del aserrío. En promedio, casi un 60% de estos residuos de
madera se utilizan como combustible o como fuente de fibra para la producción
de celulosa o de tableros. La industria de aserrío nacional se caracteriza por
una fuerte heterogeneidad en la escala de operación, tipos de tecnologías y
calidad de los productos. En tal sentido, más del 50% de las trozas se procesan
en un grupo reducido de aserraderos modernos, altamente mecanizados y
automatizados, que operan en gran escala (sobre 50.000 m³/año de madera
aserrada) y generan productos aserrados de buena calidad, muchos de los
cuales se destinan al mercado externo. Los aserraderos más modernos están
integrados con plantas de manufactura para la producción de molduras, paneles
y otros productos de alto valor agregado. Sin embargo, el 93% de los
aserraderos produce menos de 10.000 m³/año de madera aserrada, la cual se
destina mayoritariamente al mercado interno (barracas, construcción,
embalajes). Una parte importante de estos últimos son aserraderos móviles que
utilizan maquinaria con alto nivel de obsolescencia y presentan un pobre
rendimiento de aprovechamiento de las trozas [6].
Figura 2.3. Número de aserraderos en Chile según rango de producción
(Fuente: INFOR, 2002)
CAPITULO III
DESCRIPCIÓN DE BRIQUETAS
3.1 MATERIAS PRIMAS
Como ya se ha mencionado, en el mundo, son millones las toneladas
que se generan anualmente en biomasa forestal, producto de los procesos
básicos de la industria maderera. En Chile esta situación no es muy diferente
debido a las diversas industrias que utilizan madera para distintos fines. Es por
ello que se piensa en la generación de briquetas a partir de estos residuos.
Las principales materias primas utilizadas en la producción de briquetas de
madera son [8]:
1- Desechos de remanufactura.
2- Aserrín.
Los desechos de remanufactura presentan por lo general bajos contenidos
de humedad, debido a que provienen de procesos industriales en los que la
materia prima es secada previamente a su procesado. En el caso de aquellos
desechos de madera provenientes directamente del bosque o del aserrío
directo para el dimensionado de la madera que va a ser procesada, estos
presentan contenidos de humedad por sobre un 50%.
El contenido de humedad considerado óptimo para el procesado de la
materia prima está en el rango de entre 8 -12% [9]. La madera blanda
(confieras, pino, entre otros) es considerada ligeramente mejor como materia
prima que la madera dura (roble, entre otros) debido principalmente a su mayor
contenido de lignina [9]. La lignina es un aglutinante natural de las fibras de la
madera y actúa con esta misma propiedad sobre el material que constituye las
briquetas [9].
Puede afirmarse que de un árbol corriente, se obtienen menos de las dos
terceras partes para su ulterior elaboración, mientras el tercio restante o se
queda abandonado, se quema o lo recogen como leña los habitantes del lugar.
Después de la elaboración, sólo un 28 por ciento del árbol se convierte en
madera aserrada, quedándose el resto en residuos como se muestra en la
siguiente tabla:
Tabla 3.1: Distribución de un árbol corriente, para madera de aserrín
(Fuente: www.fao.com)
Parte o producto del árbol Proporción
(%) Dejado en el bosque: Copa, ramas y follaje 23,0 Tocón (excluidas las raíces) 10,0 Aserrín 5,0 Aserrío: Virutas, costeros y recortes 17,0 Aserrín y menudos 7,5 Pérdidas varias 4,0 Corteza 5,5 Madera aserrada 28,0 Total 100,0
3.2 CONCEPTO DE BRIQUETAS
El término briqueta es un término claro por un lado y confuso por otro. Es
un término claro ya que una vez vista una briqueta no se puede confundir con
otro combustible. Pero es confuso por que la briqueta puede estar fabricada con
muy diversos materiales compactados. Así, la materia prima de la briqueta
puede ser biomasa forestal procedente de aprovechamientos selvícolas,
biomasa forestal procedente de residuos de fábricas de la madera (aserraderos,
fábricas de puertas, fábricas de muebles, fábricas de tableros de partículas,
etc.), biomasa residual industrial, biomasa residual urbana, carbón vegetal o
simplemente una mezcla de todas ellas.
Figura 3.1: Briquetas (Fuente: IDAE)
La característica común de todas las briquetas es su alta densidad. Su
forma suele ser cilíndrica como lo muestra la figura 3.1; pero no lo es así
siempre. Por ejemplo, las briquetas de carbón vegetal que se obtienen
compactando polvo o carbón granulado tienen forma ovalada de unos 12-20 cm
de largo. Cada proceso y fabricante produce una briqueta de forma y
dimensiones distintas. Las briquetas son un combustible (de origen
lignocelulósico en la mayor parte de los casos) formado por la compactación de
biomasa (lignocelulósica en la mayor parte de los casos). La materia prima
fundamental serán las astillas y residuos de madera. Sin embargo, a veces, las
briquetas están formadas por la compactación de cualquier tipo de biomasa
residual.
Aun cuando existen numerosas formas para las briquetas la más común
es la forma cilíndrica. Con diámetros entre los 2 y 20 cm y longitudes entre los
15 y 50 cm. Otras formas usuales son las de prisma cuadrado o prisma
hexagonal hueco. En otros casos las briquetas tienen forma de ladrillo.
3.2.1 Principales características físicas y químicas de las briquetas
3.2.1.1 Formas, tamaño y color
La forma de las briquetas puede ser muy variable y depende de la
maquinaria utilizada en su obtención. Sin embargo, casi todas las briquetas
fabricadas en la actualidad son de forma cilíndrica. Otra forma de las briquetas
es la de sección octogonal, con un hueco redondo en el centro. De esta manera
se consigue una ignición más rápida; esto puede resultar ventajoso o perjudicial
(dependiendo del objetivo buscado). Otra forma es la sección rectangular,
ligeramente redondeada en las cuatro esquinas para así no desintegrarse con
los golpes. Este tipo de briquetas arden más despacio pero se almacenan
mucho mejor pues ocupan menos volumen a igualdad de peso que el tipo
cilíndrico o el de prisma octogonal hueco. Las briquetas de sección octogonal
tienen una distancia entre dos caras opuestas de 62 mm y un orificio interior
central de diámetro igual a 15 mm. El largo es variable y depende del fabricante
de la briqueta pues puede cortarla al largo que estime oportuno. Se procura que
el aspecto de la briqueta sea lo más parecido al de la leña para que así en las
chimeneas parezca que arde leña. Por ello se prefieren las briquetas cilíndricas.
3.2.1.2 Densidad
Como se conoce, la mayoría de las desventajas que tiene el uso de la
biomasa como combustible se derivan de su baja densidad física y energética.
Por eso es tan importante su densificación. La densificación de la biomasa se
puede definir como su compresión o compactación, para disminuir los espacios
vacíos entre las partículas y dentro de las partículas.
La principal característica de las briquetas frente a las astillas es que son
más densas que éstas con lo que facilita el transporte, manipulación y
almacenaje. El inconveniente es que resultan más caras que las astillas pues
requieren un proceso industrial de fabricación.
Los factores que influyen en la densidad de las briquetas son de dos
tipos:
1- La materia prima empleada. Cuanto mayor sea la densidad de la
matera prima mayor será la densidad del producto final. Si la materia prima es
madera debemos indicar que por lo general las maderas de las frondosas
(encina, robles, haya, castaño) son más densas que las maderas de las
coníferas (pinos, abetos, cedros).
2- La presión ejercida por la prensa en el proceso de fabricación y el
correcto diseño y manipulación de la misma. Las presiones de compactación
son variables dependiendo de la maquinaria empleada.
3.2.1.3 Humedad
La humedad de la briqueta es función de la forma en que se suministre el
producto. Como en el proceso de prensado que sufre la materia prima hasta
convertirse en briqueta, se suelen utilizar partículas secas (humedad menor del
12% base húmeda) y además en el mismo se seca aún más la partícula, al final
la humedad de la briqueta resulta ser de una 8 - 10% a la salida de la prensa.
Posteriormente puede ocurrir que: Se envasen varias briquetas en un plástico
haciendo un paquete de 10 a 25 kg (los más usuales son los de 10 kg). Este
dato es muy importante, dado que el poder calorífico de cualquier
biocombustible forestal, disminuye al aumentar la humedad del mismo.
3.2.1.4 Composición química
La composición química de briquetas dependerá del material utilizado en
su constitución.
Si se emplean aditivos habrá de tenerse en cuenta la composición
química de los mismos. Lo ideal es conocer los porcentajes (en peso) de
madera, corteza y aditivos empleados, así como la humedad a la que se
manipulan estos productos. Conocidos estos porcentajes puede evaluarse de
forma aproximada la composición química de briquetas.
3.2.1.5 Poder calorífico
Se entiende por poder calorífico la cantidad de energía desprendida por
un kg de combustible al quemarse.
Esta es la característica fundamental que define a un combustible como
tal. Altos poderes caloríficos, indican buenos combustibles y bajos poderes
caloríficos señalan combustibles más discretos. El poder calorífico depende
fundamentalmente de la composición química del combustible. El poder
calorífico de las briquetas será función del material de procedencia. Suponiendo
que es madera y corteza sin aditivos su poder calorífico será el de la madera de
la que proviene. Si la briqueta incluye restos de lijado el poder calorífico es
menor pues aparecen los áridos de la lijadora. Estos áridos también darán lugar
a un mayor porcentaje de cenizas en la combustión. Sin embargo, como el
poder calorífico inferior es función de la humedad y la briqueta está más seca
que las astillas podemos concluir que su poder calorífico es mayor. Un valor
aproximado sería de 4.500 KcallKg. Cuando en la briqueta se mezclen restos su
poder calorífico será menor, su calidad inferior y su cohesión también menor.
3.2.1.6 Variables de inflamabilidad y combustión
El tiempo de inflamabilidad de las briquetas es similar o ligeramente
superior al de las leñas presentan temperaturas y tiempos de inflamabilidad
muy variables, pues dependen de la existencia o no de corteza, el tipo de
corteza, el porcentaje de corteza, la disposición de la leña respecto al tiro del
hogar y la superficie específica de la leña. La temperatura de inflamabilidad es
ligeramente superior en los peiets y briquetas que en las astillas.
Una de las formas más comunes para la obtención de energía de la
biomasa es la combustión directa, la combustión de un combustible es el
proceso Físico-Químico Complejo, durante el cual los componentes quemables
se combinan con el oxígeno liberando una determinada cantidad de calor. Para
que la combustión se produzca en todo el volumen debe existir además del
oxígeno (puro o del aire) una temperatura de auto ignición pues de lo contrario
la llama se extingue y se detiene el proceso de combustión
Al ser la briqueta un material más denso que la madera, y por tener
menos contenido de aire en su interior, el coeficiente de transmisión térmica de
las briquetas es mayor que el de aquélla. La alta densidad y el bajo valor de
este coeficiente provocan que las briquetas ardan más despacio que la madera
y que permanezcan más tiempo en el hogar, lo cual puede ser ventajoso en el
caso de que se desee una combustión lenta.
3.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE BRIQUETAS
A continuación se enumeran algunas de las ventajas del uso de briquetas
como combustibles:
1- Briquetas un combustible limpio y eficaz.
2- Restos de madera, virutas, etc. son desechos que ocupan un valioso
espacio. Gracias a las briquetas compactas se rebajan los gastos de
almacenaje y de transporte. Además es un combustible a almacenar muy
seguro ya que el peligro de que las briquetas ardan por sí mismas
durante su almacenaje es mínimo.
3- Un elemento a tener presente es el rendimiento en combustible quemado
de las briquetas, siendo una característica muy importante que debe ser
evaluada. Está definida como la razón entre la cantidad en peso de
briquetas quemadas y la máxima cantidad de material que puede ser
quemado.
4- Elevado rendimiento en combustible quemado con valores de hasta el
98%. Al quemar un kilogramo de briqueta se está ahorrando tres
kilogramos de leña.
5- No contienen ningún componente o aditivo tóxico y al usarlos, no emiten
ningún olor o humo.
6- Ecológicamente son consideradas, una energía totalmente limpia y
proviene de un recurso renovable.
7- Tanto en la industria como en el hogar, estos productos son fácil y
seguros de usar y manipular, pues no ofrecen ningún riesgo de
combustión espontánea. Con ellos se evitan los episodios de
quemaduras y/o lesiones, ocasionadas por líquidos inflamables.
8- Muchos de estos recursos tienen elevados contenidos de humedad, lo
que hace que en determinadas aplicaciones puede ser necesario un
proceso previo de secado.
9- Los canales de distribución de la biomasa no está tan desarrollados
como los de los combustibles fósiles
10- Los sistemas de alimentación de combustible y eliminación de cenizas
son más complejos y requieren unos mayores costes de operación y
mantenimiento (respecto a las que usan un combustible fósil líquido o
gaseoso). No obstante, cada vez existen en el mercado sistemas más
automatizados que van minimizando este inconveniente.
11- La biomasa posee menor densidad energética, o lo que es lo mismo,
para conseguir la misma cantidad de energía es necesario utilizar más
cantidad de recurso. Esto hace que los sistemas de almacenamiento
sean, en general, mayores.
12- Los rendimientos de las calderas de biomasa son algo inferiores a los de
las que usan un combustible fósil líquido o gaseoso.
3.4 PROCESO DE OBTENCION DE BRIQUETAS
3.4.1 Recepción de la materia prima
La recepción de la materia prima se lleva a cabo en silos o canchas de
acopio, destinados exclusivamente para este propósito figura 3.2.
Figura 3.2: Materia prima (Fuente: Empresa Lippel)
3.4.2 Preparación de la Fibra
La materia prima debe estar libre de cualquier tipo de material
contaminante como piedras, vidrio, metales y suciedad en general. Si la
remoción de este tipo de contaminantes no se lleva a cabo de manera
adecuada, puede provocar fallas y averías en los equipos, principalmente dañar
a los rodillos de presión. Además al estar el producto contaminado, las cenizas
al momento de la combustión aumentan considerablemente (E. Smith, 2002).
3.4.3 Lugar de almacenamiento
Es el lugar donde se almacena la biomasa hasta el momento de
procesarla, ésta no debe ser totalmente cerrada para que las corrientes de aire
puedan ayudar al secado natural. (Figura 3.3)
Figura 3.3: Almacenamiento de aserrin
3.4.4 Tolva de alimentación
Actúa como deposito pulmón para evitar posibles paradas de la planta
briquetadora.
3.4.5 Rosca de alimentación
Generalmente se alimentará la briquetadora a través de un conducto
desde la tolva. La rosca puede basarse en un tornillo sin fin o en un eje con
palas de orientación variable, con el objetivo de modificar la velocidad de
alimentación.
En la siguiente figura se muestran las etapas correspondientes.
Figura 3.4: Esquema de proceso (Fuente: Propia)
Figura 3.5: Diagrama del proceso (Fuente: Technical Research Centre of
Finland, 2002)
3.4.6 Molienda
El siguiente paso es la molienda que busca homogenizar el tamaño de
partícula antes de ingresar a la compactación y a los demás procesos de
conformación
Es importante triturar y moler la biomasa antes de introducirla en la etapa
de compactación (figura 3.6). Es necesario llegar a una granulometría
adecuada, inferior al diámetro de la briqueta que se desea fabricar, para
obtener briquetas con buenas características físicas. En el caso de utilizar
biomasa de origen agroforestal, es recomendable la utilización de una
trituradora móvil a fin de reducir in situ el tamaño de las partículas, facilitando de
esta manera el transporte, almacenamiento y secado natural.
Figura 3.6: Triturador (Fuente: Empresa Lippel)
3.4.7 Secado
Para llevar a cabo un briquetado exitoso, la materia prima debe presentar
contenidos de humedad en un rango no superior a un 8 o un 12% [9].
Como la materia prima (restos de aserrado, aserrín, virutas, etc.)
presentan por lo general altos contenidos de humedad (superiores a un 50%),
es necesario previo a su utilización llevarla a contenidos de humedad menores
mediante la utilización de sistemas de secado, como se muestra en la figura
3.7.
Figura 3.7: Secador (Fuente Lippel)
3.4.8 Densificar: Briquetas
La densificación de la biomasa residual seca, permite alcanzar beneficios
o mejoras en el transporte, la manipulación, la homogenización, y el
almacenamiento de la misma. Una de las dificultades para el impulso de las
energías renovables es la imposibilidad de que estás sean acumulables. El
acopio de la biomasa densificada, permite almacenar considerables cantidades
de energía reduciendo la necesidad de espacio, y posibilitando fácilmente que
se mantenga siempre seca. La densificación puede además generar beneficios
económicos al aumento de la densidad alcanzado, la reducción de los costos de
transporte es evidente. Se ha reducido el volumen y en el contenedor del
transportador aumenta la posibilidad de llevar mayor cantidad de biomasa en un
solo recorrido. El precio pactado con el transportista estará basado en la
capacidad volumétrica del vehículo y en el número de kilómetros recorridos
durante el trayecto.
Durante el proceso de compactación la materia prima experimenta alta
presión y elevadas temperaturas que pueden reducir su contenido de humedad
finalmente dos puntos porcentuales por debajo de su condición de entrada, es
decir, entre 8- 10% también en base húmeda. (Figura 3.8)
Figura 3.8: Briquetadora (Fuente: Empresa Lippel)
3.4.8.1 Aspectos fundamentales a tener en cuenta a la hora de densificar
Se debe tener en cuenta fundamentalmente a la hora de abordar un
proyecto para la densificación de biomasa, los siguientes aspectos:
• Que los productos (pellets, briquetas, etc.) mantengan sus propiedades como
sólidos compactados hasta que cumplan su función (durante su
manipulación, transporte, almacenaje, dosificación y combustión).
• Que se comporten satisfactoriamente como combustibles, dentro de un
sistema integral concebido.
3.4.9 Enfriado
El enfriado es una parte muy importante en el proceso de elaboración
briquetas, debido a que durante todo el proceso la materia prima esta expuesta
a altas temperaturas y además esta etapa contribuye a que la lignina de la
madera alcance su mayor potencial aglutinante, asegurando así que estos se
mantengan en su nueva forma. (Figura 3.9)
El enfriador consiste en una cámara vertical, en donde los pellets caen
por un flujo de contracorrientes, las que permiten disminuir su temperatura. Esta
corriente es generada por ventiladores mecánicos que funcionan por medio de
electricidad. El consumo de energía en esta etapa es alrededor de 5 kW/ton [8].
Figura 3.9: Proceso de enfriado (Fuente: Empresa Lippel)
3.4.10 Tamizado
Se realiza un tamizado con sistema de vibrado para separar el polvo que
pudo haber escapado del proceso de briquetado el cual es devuelto como
materia prima al proceso de producción.
Figura 3.10: Tamizado (Fuente: Empresa Lippel)
3.4.11 Almacenamiento o Empaquetado
Las briquetas son empaquetadas en bolsas de papel o distribuidas a
granel a domicilio por medio de un sistema de camiones adecuados para su
transporte, como se aprecia en la figura 3.11 y 3.12.
Figura 3.11: Embalaje (Fuente: Empresa Lippel)
Figura 3.12: Almacenamiento (Fuente: Empresa Lippel)
CAPITULO IV DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
4.1 ANALISIS DE OFERTA DE MATERIAS PRIMAS
El producto a comercializar, briquetas, se obtiene mediante la aplicación
de presión y temperatura, a desechos de madera con humedad aproximada de
12%, lo que permite formar nuevos enlaces de lignina entre fibras de celulosa y
reduce los espacios entre las particulas, produciendose un alto de grado de
cohesion, entre ellas.
La materia prima proviene de residuos de industrias madereras o
industrias relacionadas con dicho sector. La cantidad de materia prima existente
y a disposicion es numerosa. A continuación se presentan algunos datos a
cerca de la cantidad de madera aserrada por región, en Chile.
Tabla 4.1: Producción de madera (Fuente: INFOR - Boletín Estadístico
Nº70 “La Industria del AserrÍo”)
El número de aserraderos considerados para encontrar los datos
anteriores, son los que se presentan en la siguiente tabla:
Tabla 4.2: Producción de madera, según el numero de aserraderos (Fuente:
INFOR - Boletín Estadístico Nº70 “La Industria del AserrÍo”)
Como se ha mencionado anteriormente, el porcentaje de madera “útil” es
de un 40% del total. Por lo tanto si se considera este porcentaje, se puede
concluir que la cantidad de materia prima a nivel nacional es de 2.730.442
m³/año.
Existen más de 1.500 aserraderos en el país, que representan una gran
diversidad de escalas y nivel tecnológico. El rubro, principalmente las grandes
empresas de aserraderos, han incorporado cambios importantes en su
tecnología y prácticas de gestión, reduciendo fuertemente la generación de
residuos y privilegiando el consumo de tales recursos potenciales (por ejemplo
combustible de uso interno o venta a terceros).
Sin embargo, el tema de la gestión ambiental en las empresas va
perdiendo importancia desde el nivel de medianas empresas hasta muy
pequeños aserraderos. Es precisamente en estas últimas donde la situación
ambiental es más crítica, vinculado principalmente al tema del manejo de
residuos en general.
En términos muy generales, el tema ambiental en el rubro aserraderos
está orientado principalmente al manejo de residuos sólidos y líquidos,
especialmente los residuos de proceso, tales como aserrín, viruta, polvo de
madera, borras contaminadas, uso de pesticidas y residuos líquidos de
humectación de trozas, como lo ratifica el acuerdo de producción limpia
asumido por el sector a fines de 1999.
Los residuos sólidos generados durante el proceso de transformación de
la madera corresponden principalmente a aserrín verde, corteza, despuntes de
madera, viruta. En la mayoría de los casos estos residuos se constituyen en un
recurso energético que posee un valor en el mercado y que la población
demanda, producto del alto costo de la leña para calefacción domiciliaria. Por
otra parte, también constituye una fuente energética para calderas, además de
otros usos en la agricultura y en otros procesos industriales.
Los volúmenes producidos son difíciles de cuantificar, ya que son
residuos que se almacenan y se venden, por lo que sus volúmenes mensuales
fluctúan considerablemente, sobre todo durante los meses de invierno.
Por lo demás, depende también de factores como nivel de producción, tipos de
aserraderos, tecnología utilizada en el proceso, etc.
Para la generación de una tonelada de briquetas es necesario 7.14 m3
de aserrín al 12% humedad.
4.2 DESCRIPCION DEL PRODUCTO
El producto de estudio en este proyecto, son briquetas, las cuales surgen
a partir de residuos provenientes de la empresa constructora SALFA. Esta
empresa hace uso de madera regional, específicamente lenga. En los procesos
realizados por dicha constructora, se generan grandes cantidades de residuos
provenientes de despuntes, cortezas, aserrín, etc. Estos residuos no son
reutilizados y tampoco son comercializados para su uso; por lo que dentro de
este estudio se persigue dicho objetivo; dar un uso final y a la vez que
contribuya a ser una energía de uso alternativo, renovable y limpio.
Las briquetas constituyen un material sólido, producto de la
compactación del aserrín, preparadas con el fin de lograr un combustible de alta
densidad, rapidez de ignición, baja cantidad de emisiones gaseosas, baja
cantidad de cenizas, además de su fácil manejo y transporte.
La comercialización de este producto busca la sustitución de otros
recursos, tales como leña, carbón, etc. Tanto en calderas comerciales, como en
usos industriales y domésticos.
El poder calorífico varía entre los 4.200 y 4.600 kcal/kg. Las briquetas
serán comercializadas, en bolsas de 10 kg. Con un diámetro de 9.6 cm y largo
46.5 cm.
4.3 COMPARACION CON OTROS COMBUSTIBLES
A continuación se estudia la sustitución de algunos combustibles, por
briquetas, dado la similitud en las características que presentan. Los
combustibles usados son leña, carbón y fuel – oil.
a) Leña:
La leña es el principal combustible utilizado en los hogares del país con
un 20 % del consumo de energía en el sector residencial. El consumo de leña
por hogar aumenta a medida que se avanza en latitud, debido a que las
temperaturas promedios diarias disminuyen y aumentan las horas de frío, por lo
tanto aumentan las horas de funcionamiento de los calefactores unitarios.
El poder calorífico de la leña varía entre 2.500 y 3.500 kcal/kg,
dependiendo del origen. Se presenta en trozos de un metro de largo,
generalmente con un diámetro promedio de alrededor de 14 cm. Su uso es
principalmente en calderas, en pequeñas y medianas empresas, pero su mayor
consumo es para usos domésticos.
De esta forma, el uso de briquetas no requiere de reacondicionamiento
en los equipos, que usen leña, además de un mayor poder calorífico; estos
motivos dan muestra de las ventajas que presenta el uso de las briquetas por
sobre las leña, como combustible.
b) Carbón:
El consumo de carbón en Chile, es aproximadamente un 19,2 %, para el
sector residencial, el poder calorífico de este combustible fluctúa entre los 5.500
a los 6.500 kcal/ kg, dependiendo del tipo de carbón. El carbón es usado en
diversos tipos de calderas industriales.
En este caso, el reemplazo involucra una pérdida energética
considerable.
La sustitución en este caso es beneficiosa, si se considera una diferencia
considerable en el precio.
c) Fuel – Oil:
El consumo de este combustible en Chile alcanza un 48%. Además el
poder calorífico es de 10.000 kcal/kg aproximadamente. Lo que permite concluir
que las briquetas, no representan competencia para este tipo de combustible.
La sustitución seria ventajosa, si el precio de venta presentara grandes
diferencias.
Con estas diferencias, se puede apreciar que el combustible al cual
podría sustituir directamente, es la leña. Es por eso que a continuación se
indica más detalladamente algunas características comprables para ambos
combustibles.
4.4 MERCADO
Los países que han desarrollado mercados para los biocombustibles
sólidos han centrado su oferta en cubrir las necesidades de calor en las
temporadas de invierno.
4.4.1 Mercados Internacionales
Actualmente, son diversos los países que mantienen una producción
sostenida de briquetas de madera con el fin de satisfacer sus requerimientos de
energía limpia. Estos requerimientos van desde la calefacción hogareña hasta
el suministro de energía a industrias, edificios públicos y complejos
inmobiliarios. Cada país presenta diferencias relacionadas principalmente con
aspectos como la disponibilidad de materia prima, la demanda interna y la
capacidad de producción de las empresas briquetadoras.
Las briquetas y pellets son fabricados y comercializados, principalmente,
en Europa, Norteamérica y algunos países de Suramérica como Argentina,
Uruguay, Paraguay, Chile y Brasil; lugares en los que esta industria ha logrado
un desarrollo importante estimulado por sus consumos internos, pues las
briquetas cumplen la función de generar energía calórica frente a las extremas
condiciones de temperaturas que en la temporada de invierno, presentan estos
lugares. La Comunidad Europea, por ejemplo, ha dado gran importancia y
estimulado, durante los últimos 15 años, el consumo de briquetas y los
beneficios que ofrecen como energía renovable, en la industria y el hogar; de
allí que actualmente, exista una gran demanda en los países productores
citados y en los que la escasez del producto es frecuente; lo que ha convertido
estos países destinos de mercado llamativo para los países que no pertenecen
a la comunidad europea. Paralelamente, otros sectores que las demandan,
alrededor del mundo, son las empresas que necesitan en sus equipos de
producción, importantes cantidades de calor para alimentarlos, como las
fábricas de ladrillo, cemento, cal, metales, vidrio, entre otras.
A nivel mundial, el mercado de briquetas las comercializa en diferentes
presentaciones. En Europa, como en Norteamérica es frecuente conseguirlas
en forma cilíndrica, de prisma hexagonal, en forma octogonal la cual es el tipo
menos común y que tiene como característica especial un orificio para acelerar
su combustión, y de forma rectangular, con sus cuatro esquinas redondeadas
para que, si impactan contra el suelo o tienen algún tipo de choque en su
transporte, no se quiebren; estas últimas tienen también la ventaja de arder más
despacio, razón por la cual son las más vendidas para uso casero,
específicamente al sur de América. (Figura 4.1)
Figura 4.1: Briquetas (Fuente: www.picassaweb.com)
Vale notar, que pese a la variedad en la presentación de las briquetas,
primordialmente, sus formas se deben al parecido más fiel posible, que buscan
los fabricantes de este producto, con los leños de madera; el propósito es
ofrecer combustibles iguales en forma a como se ve la leña en las chimeneas y
estimular, no sólo por eficiencia sino también por apariencia, su consumo alto
en el mercado y que por lo tanto, ha demandado también productos
normalizados. Es así como en Europa, en el caso de Alemania, Suecia y
Austria y de Norte América, la fabricación y venta de briquetas está sujeta a
reglamentaciones o regulaciones para asegurar la calidad del producto, además
de un transporte y comercialización eficiente.
A partir de la producción de briquetas derivadas de residuos forestales,
tomando en cuenta su volumen como medición; se establece en millones de
toneladas, los países que más sobresalen entre la lista de exportadores los
cuales son; Suecia, que anualmente exporta 1,4 millones de toneladas de
briquetas; le siguen Estados Unidos y Canadá con cerca de 1,3 millones cada
uno, Austria y Alemania con aproximadamente 0,60 millones de toneladas, y
por último y en su respectivo orden: Italia, Finlandia, Rusia, Polonia y
Dinamarca, cada uno con un porcentaje que oscila entre los 0,35 y 0,20
millones de toneladas.
En el caso de Sur América, países como Uruguay, Chile y Paraguay, las
producen en cantidades menores, mientras se destacan como grandes
exportadores, Brasil y Argentina, que han alcanzado un desarrollo importante
en la industria de biocombustibles, y que hoy se están abriendo puertas,
exitosamente, en el mercado internacional de briquetas o pellets en países
europeos, en Estados Unidos y Canadá.
4.4.2 Mercado nacional
El mercado potencial de las briquetas en Chile está orientado a aquellos
consumidores localizados en puntos que son alcanzables para el productor.
En este proyecto se considera como mercado potencial a los usuarios de
sistemas de calefacción, ya sean hornos, calderas, etc., específicamente al
sector residencial.
Cuando la producción sea mayor se puede pensar en ampliar el alcance
al sector industrial; empresas en las cuales se necesite energía para el correcto
funcionamiento de equipos y para los cuales no se necesiten mayores sistemas
de adaptación.
Dentro de este proyecto, se considera en principio, la distribución a otras
regiones por medio de camiones propios de la empresa constructora, lo que no
aumenta el precio por gasto de transporte. Esta idea resulta atractiva, dado que
las regiones que presentan un mayor consumo de leña (principal competidor de
las briquetas) son las pertenecientes al sector centro – sur, del país.
Por otro lado, si se piensa en abastecer solo el sector residencial de la
región de Magallanes y la Antártica Chilena, es importante hacer un cambio de
conciencia para lograr introducir al mercado regional este nuevo producto; para
ello debe darse a conocer los numerosos beneficiosos de la utilización de las
briquetas, como así mismo, crear conciencia acerca del problema
medioambiental y la crisis energética.
4.5 Demanda
Dado a que no se dispone de información contable para determinar la
demanda de briquetas, se debe hacer una aproximación de la magnitud de
dicho mercado. Para ello se considerara la sustitución de leña por briquetas, así
se considerara la demanda de leña en el país.
4.6 OFERTA DE BRIQUETAS
4.6.1 Oferta de materia prima
La oferta de residuos provenientes desde la constructora SALFA, no
tienen costo alguno, debido a que se desechan y nos son utilizados
posteriormente. Por lo que no se incluyen gastos por materia prima.
La cantidad de residuos, con la que se cuenta diariamente en la empresa
es de 210 m³. De los cuales 140 m³ corresponden a madera verde, proveniente
de cortezas, ramas, follajes, etc; y los restantes 70 m³ corresponden a madera
seca, proveniente de restos como despuntes.
4.7 PRECIO
El precio de venta fijado para este producto considera los siguientes
aspectos:
• Precio del bien sustituto (Leña).
• Competencia.
• Costo de producción.
El principal factor que influye en el precio de venta, tiene que ver con el
precio de la leña y las características por las cuales resulte beneficioso su uso;
como por ejemplo el poder calorífico que presenta.
El valor de la unidad de briquetas de aserrín, se fija en función al valor del
metro cubico de leña que corresponde a $18000, esto nos da como resultado
que la unidad de 10 kg de briquetas se fijara en 1200 pesos Chilenos
CAPITULO V DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
5.1 MOTIVOS QUE IMPULSAN EL PROYECTO
La idea de realizar un proyecto de fabricación de briquetas, se basa en
los siguientes puntos:
a) Propiedades de las briquetas frente a otros productos similares, como
por ejemplo poder calorífico.
b) La materia prima no presenta costo alguno para el proyecto. Es más,
esta proviene de residuos que son desechados sin darle uso alguno, en
este caso de la empresa SALFA.
c) La necesidad de nuevas energías y la entrada al mercado de estas
impulsada fuertemente por razones ambientales, que afectan el medio
ambiente.
d) El proceso de obtención de briquetas, resulta ser un proceso que no
presenta mayores complejidades al momento de su producción
e) Las cantidades fabricadas de briquetas son lo suficientemente altas,
como para ser destinadas a un mercado mas amplio, como por ejemplo
el sector industrial.
f) Se cuenta con un sistema de flete dentro de la empresa SALFA, que no
aumentaría los costos operacionales.
5.2 DESCRIPCION
El proyecto consiste en instalar y poner en operación una planta
briquetadora de desechos de la empresa SALFA, consistentes en su mayoría
de aserrín y corteza. La planta será diseñada con una capacidad de producción
anual de alrededor de 2.000 toneladas de briquetas, la que por razones
estratégicas relacionadas con el abastecimiento de materia prima estará
ubicada en las instalaciones de la misma empresa, en la región de Magallanes
y la Antártica Chilena.
De acuerdo a los datos de densidad del aserrín con el que se trabajará,
se estima que para obtener 1 tonelada de briquetas son necesarias alrededor
de 7 m³ de aserrín con una humedad de 12 %. Para el caso de este estudio se
considerara una densidad de 141 kg/ m³ de la materia prima (dato medido in-
situ de la madera seca). La densidad de la madera húmeda es de 220 kg/ m³.
Para la determinación de la producción anual de briquetas se efectuó un
balance de masa, tomando en cuenta el promedio de la materia prima con la
que conto la empresa SALFA, a partir del año 2008, a continuación se presenta
estos valores:
Tabla 5.1: Valores anuales de producción Año 2008 2009 2010 2011 Promedio
Produccion (m3) 10.000,0 7.180,0 9.118,0 11.000,0 9.324,5Madera verde (m3) 4.000,0 2.872,0 3.647,2 4.400,0 3.729,8Madera seca (m3) 2.000,0 1.436,0 1.823,6 2.200,0 1.864,9
Total madera (m3) como materia prima 6.000,0 4.308,0 5.470,8 6.600,0 5.594,7
El 40% del total de la producción de madera corresponde a madera
húmeda o verde, y el 20% del total corresponde a madera seca, mientras solo
el restante 40% va directamente a ser usado por la empresa SALFA para sus
labores de construcción.
Tabla 5.2: Producción de briquetas anuales ITEM Total de matria prima Madera seca Madera verde
Periodo m3 m3 m3 Ton Kg UnidadesAño (300 dias) 5.594,70 1.864,90 3.729,80 1.008,91 1008910 100891
Cantidad de briquetas
La producción diaria de la planta será de 3.363,04 kg de briquetas, con
un rendimiento horario de la maquinaria del orden de 0,4 ton/hr. Se considera
un tiempo operativo de 300 días hábiles al año con un total de horas operativas
diarias de 7 horas. (Tabla 5.2)
Además, se considera que las briquetas serán comercializadas en bolsas
de 10 kg, las cuales en la tabla anterior, se les denomina unidades. Así, el
precio fijado corresponde a bolsas de este tipo, y no considera costos en
materia prima.
5.3 INFRAESTRUCTURA
Dentro de este ítem, se considerara todo lo relacionado con la
instalaciones, que sean necesarias para la planta briqueteadora. Los detalles de
este ítem se pueden apreciar en el Anexo 1.
5.3.1 Terreno
En este punto es necesario mencionar, que no existen costos
asociados al terreno, dado que la empresa SALFA, cuenta con un lugar dentro
de la región de Magallanes, suficientemente amplio como para instalar una
planta briquetadora.
5.3.2 Galpones
Se contará con un galpón, el que cumplirá con la función de albergar la
maquinaria para producción, al mismo tiempo que será usada como bodega.
Que corresponde a un monto de US$ 540.446. El detalle de este costo se
encuentra en el anexo 1. Las medidas para este galpón son de 40 m por 30 m.
5.3.3 Electricidad y oficinas
Este ítem, explica la cantidad de electricidad consumida por los equipos
ocupados en el proceso. La cantidad de electricidad necesaria para el
funcionamiento es de 80 kw/hr que será incluido en el ítem utilities. Véase tabla
de consumos por equipos en anexo 2.
5.3.4 Contingencias
El costo asociado a las contingencias que se puedan desarrollar a lo
largo de la vida útil del proyecto corresponde aproximadamente a un 8% del
costo de construcción de las instalaciones (Tabla 6.2).
5.3.5 Equipos de producción de briquetas
Aquí se incluyen todos los equipos que se destinan a la producción de
briquetas; desde la recepción y alimentación de la materia prima, hasta su
almacenamiento.
La producción se realizará tal como se describió antes. A continuación se
detallara cada uno de los equipos utilizados.
5.3.5.1 Alimentación
Se procederá a llevar el material húmedo a través de un cargador frontal
hasta llegar al triturador o picador, donde, tal como se explicó antes se molerá
la materia prima.
5.3.5.2 Triturador
El triturador o picador usado corresponderá a la marca Biomax, modelo
BM 350/120, con una capacidad de 600 kg/ hr, cuyo motor principal es de 38 cv.
Luego de tener el material triturado, se lleva al proceso de secado.
5.3.5.3 Secador
A esta etapa entra solo la parte húmeda del total de la materia prima, es
decir, la madera verde, que no ha sido procesada. Se hará uso de un secador
de tambor modelo B-10000 de una capacidad de 600 kg/hr.
5.3.5.4 Briqueteadora
A este equipo ingresa el material antes secado y la madera seca con que
se cuenta. Este equipo corresponde al modelo B-65/160 con una capacidad de
600 kg/hr y cuyo motor principal es de 40 cv.
5.3.5.5 Enfriamiento El golpe de frio en esta planta será a temperatura ambiente, dejando que
el material una vez que salga de la briquetadora, se enfríe.
5.3.5.6 Almacenamiento
Para el envasado se usará bolsas tipo saco de tejido nylon, en las que se
almacenara 10 kg de briquetas.
5.3.5.7 Distribución
La distribución, se hará dentro de la región de Magallanes a los
supermercados y la venta se realizará al por mayor. Por otro lado habrá una
distribucion hacia la región de la Araucania a través de camiones. Los costos
asociados a este ítem se considerarán dentro de los costos por transporte.
La descripción mas detallada de cada equipo se encuentra en el Anexo 3.
CAPITULO VI ASPECTOS ECONÓMICOS
6.1 INVERSION TOTAL
Aquí se detallan los gastos totales por infraestructura y equipos
ocupados para la fabricación de briquetas.
El resumen de la inversión en maquinaria destinada al secado y
fabricación de briquetas, es el siguiente:
Tabla 6.1: Costos de equipos de producción
Cotizacion BRIOMAX Precio (US$)
Briquetadora 65.800
Silo seco 8.700
Secador tambor 69.700
Dosador 5.200
Picador 46.500
TOTAL 195.900
En infraestructura se tiene:
Tabla 6.2: Costos por infraestructura
Item US$
Galpón 540.446
Contingencias (8%) 43.235
TOTAL 583.682
6.2 COSTOS OPERACIONALES
Los costos operacionales corresponden a todos aquellos gastos en los
que se debe incurrir con el fin de mantener activo el proceso productivo
proyectado. Los costos operacionales pueden ser de tipo directo o indirecto,
formando con la suma de estos el ítem denominado costo total.
6.2.1 Costos directos
Se entiende por costos directos a todos aquellos costos que tienen una
participación en el desarrollo de la producción. Dentro de este punto se incluyen
los siguientes:
- Mano de obra directa.
- Energía eléctrica.
- Materiales directos.
- Cargador frontal.
- Mantenimiento.
Para la mano de obra directa, se considera:
Tabla 6.3: Costos por mano de obra directa
Cargo Operarios Sueldo Bruto($/mes)
Total ($/año)
Total (US$/año)
Operadores 2 200.000 2.400.000 4.000
Supervisor 1 300.000 3.600.000 7.200
Imposiciones (20%) 1.200.000 2.400
TOTAL 7.200.000 14.400
Tabla 6.4: Costos directos
Item Precio (US$/año)
Mano de obra directa 14.400
Energía eléctrica 18.031
Cargador frontal 41.100
Materiales Directos 3.000
Mantenimiento 9.795
TOTAL 86.226
El costo por el cargador frontal es alrededor de $ 9.000 / hrs., lo que
incluye al operador.
Para el mantenimiento se considera un 5% de la inversión en equipos. Y
el costo por kw es de $ 49,37.
6.2.2 Costos Indirectos
Son todos aquellos costos que no participan directamente en el
desarrollo del proceso productivo, pero que igualmente son necesarios para el
funcionamiento normal de la planta. Dentro del ítem costos indirectos se
incluyen, solo los materiales varios:
- Materiales varios; aquí se incluyen herramientas y equipos menores.
- Ingeniería y supervisión.
- Capacitación.
- Gastos legales.
Tabla 6.5: Costos indirectos
Ítem Precio (US$/año)
Ingeniería y supervisión 7.796
Capacitación 500
Gastos legales 11.694
Materiales varios 800
TOTAL 20,790
Los costos correspondientes a licencias y patentes (gastos legales)
presentan un valor del 1.5 % de la inversión. [10] Un porcentaje de 1%
corresponde a los costos de ingeniería y supervisión.
6.2.3 Costo por transporte
La exportación se hará a la ciudad de Temuco, donde la demanda de
briquetas es mayor.
El transporte terrestre se hará por medio de camiones convencionales
previamente modificados para el transporte de este tipo de carga. El costo
asociado es de alrededor de US$ 30.000 por año. El total de costos se resume
a continuación:
Tabla 6.6: Resumen de costos totales
Item Precio (US$/año)
Costos directos 86.226
Costos indirectos 20.790
Costos por transporte 30.000
TOTAL costos 137.016
6.2.4 Cálculo de costo unitario
El costo unitario equivale a la sumatoria de los costos e inversiones
necesarias para producir una unidad básica de producción, en este caso una
tonelada de pellets. Para el caso de los costos relacionados con infraestructura,
maquinaria e inversiones menores, estos se calculan de la siguiente manera:
Cu: Costo Unitario (US$/ton).
Inf: Inversión en infraestructura (US$)
Maq: Inversión en maquinaria (US$)
Invm: Inversiones menores (US$).
Ict: Inversión en capital de trabajo (US$)
Ct: Costo total (US$/año)
n: Horizonte de planificación (años).
p: Nivel de producción anual esperado (ton/ año).
De esta manera el costo unitario queda dado por 218 US$/ton.
6.3 CAPITAL DE TRABAJO
Es el capital necesario, para producir la primera partida de bolsas de
briquetas. Antes de recibir la ganancia por esta. Este capital de trabajo se
calcula según el método del “periodo de recuperación” (Sapag, 1998):
ICT = Cdp*pr
ICT: inversión en capital de trabajo (US$).
Cdp: Costo diario promedio.
pr: Periodo de recuperación.
El costo diario promedio equivale al costo operacional y de transporte
anual dividido por el número de días trabajados por año.
Cdp = US$ 137.015/300 días = US$ 457/día
Asumiendo que el periodo de recuperación es de 90 días, de acuerdo a
las condiciones y formas de pago actuales de las transacciones comerciales, el
cálculo de la inversión en capital de trabajo queda expresado de la siguiente
manera:
ICT = US$ 457/die*90 dais = US$ 41.105
Este valor corresponde a la inversión en capital de trabajo, que se
solventara a través de un crédito, destinado a financiar este proyecto.
6.4 EVALUACIÓN DEL PROYECTO
Se hará la evaluación del proyecto en un margen de 10 años y con una
tasa de descuento de 12 %. Se considera que el financiamiento es por medio
de crédito.
La totalidad de la producción es vendida y se encuentra sujeta solo a los
costos antes mencionados.
Además, se considera un valor de depreciación para la maquinaria de 10
años, que es la duración del proyecto. El valor fijado por unidad (bolsas de 10
kg) será de $ 1.200.
Los flujos de caja, al hacer la evaluación del proyecto obtenido son:
Tabla 6.7: Flujo de caja
ITEM 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Ingresos 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15
Costos operacionales y administracion -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32Intereses -82.068,63 -76.919,20 -71.254,83 -65.024,02 -58.170,13 -50.630,85 -42.337,65 -33.215,12 -23.180,34 -12.142,08
Utilidad Bruta 44.110,20 49.259,62 54.924,00 61.154,80 68.008,69 75.547,97 83.841,18 92.963,70 102.998,48 114.036,74Depreciacion -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00
Utilidad gravable 24.520,20 29.669,62 35.334,00 41.564,80 48.418,69 55.957,97 64.251,18 73.373,70 83.408,48 94.446,74Impuesto (19%) -4.658,84 -5.637,23 -6.713,46 -7.897,31 -9.199,55 -10.632,01 -12.207,72 -13.941,00 -15.847,61 -17.944,88Depreciacion 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00
Utilidad despues de impuesto 39.451,36 43.622,40 48.210,54 53.257,49 58.809,14 64.915,96 71.633,45 79.022,70 87.150,87 96.091,86Infraestructura -583.681,68
Maquinaria -195.900,00Capital de trabajo -41.104,60
Flujo de caja -820.686,28 39.451,36 43.622,40 48.210,54 53.257,49 58.809,14 64.915,96 71.633,45 79.022,70 87.150,87 96.091,86
Con estos flujos de caja se obtienen los siguientes indicadores
económicos.
Tabla 6.8: Indicadores económicos VAN(US$) -489.580,84
TIR (%) -0,04
El indicador VAN dice que le proyecto no resulta atractivo a una tasa del
12%, es por ello, que mas adelante se hace una variación de la tasa de
descuento. El indicador TIR, también indica que el proyecto no es atractivo. Por
esto a continuación se muestra una sensibilización hecha para la producción, el
precio y una posible disminución en los costos.
6.4.1 Variación en la tasa de descuento del proyecto
Al hacer una variación en la tasa de descuento para el cálculo del VAN,
se obtiene el siguiente grafico:
Figura 6.1: Gráfico de variación en la tasa de descuento.
Aun cuando la tasa de descuento (interes del banco) tuviera el valor cero,
el proyecto no resulta atractivo de acuerdo al VAN.
6.4.2 Sensibilización del proyecto
Se considera para la sensibilización del proyecto los siguientes casos:
a) Aumento en el precio del producto.
La variación del precio de venta influye directamente en los ingresos que
tendrá el proyecto a lo largo de su desarrollo.
Si existe un aumento en el precio del producto, el indicador VAN varia de
acuerdo al siguiente grafico:
Figura 6.2: Gráfico variación de VAN por aumento de precio
Se considera en este caso un valor de $ 1.300 por unidad. Como puede
apreciarse, en este caso el indicador VAN es positivo y aumenta
progresivamente, según disminuye la tasa de descuento. En este caso el
proyecto, es rentable siempre que la tasa de descuento no sea mayor a 3%,
esta situación es muy improbable por lo que se considera que aun cuando el
aumento del precio sea de un 8 % mas que el anterior.
Figura 6.3: Gráfico variación de VAN por aumento de precio
En este caso se supone de $ 1.400 por unidad, como puede apreciarse
en el grafico, el VAN es mayor que en los casos anteriores. Para que el
proyecto resulte rentable la tasa de descuento no puede ser mayor a 5 %, en
este caso el VAN seria cero, y lo que se busca es un indicador lo mas positivo
posible. El precio aumento en un 15 %.
Tabla 6.9: Variación de indicadores, según aumento de precio Margen de utilidad (%) Precio ($/unidad) Ingresos (US$/ año) VAN TIR
8 1.300 285.127 -389201,21 -0,02%15 1.400 307.060 -288821,58 3,37%
Aun cuando la tasa de retorno es positiva fijando un precio de $ 1.400, el
proyecto no es rentable.
Los datos a partir de los cuales se obtuvieron los gráficos analizados
anteriormente, se encuentran en el Anexo 4.
b) Aumento en la producción.
Los datos de producción, varían de acuerdo a los años de producción de la
empresa, De esta forma la producción considerada para el año 2011, es una
estimación de lo que debe producirse durante el presente año; es así como
para un mismo precio y una cantidad fija de costos, se varia la producción, es
dos escenarios, uno pesimista el que estudia, la menor de las producciones, y
un caso optimista que corresponde al año 2011, en donde se espera la
producción sea mayor que durante los años anteriores.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
Figura 6.4: Caso pesimista
Para este caso se considero la producción del año 2009, en donde la
cantidad de materia prima es de 4.308 m3. Este caso muestra que aun cuando
menor sea la tasa de descuento, es posible obtener un VAN positivo, por lo que
en esta situación el proyecto nuevamente no resulta atractivo.
En el caso de una mayor producción, es decir, un caso optimista,
considerandoque la producción seria la del año 2011, con 6.600 m3, como
materia prima. Para esta situacion el gráfico obtenido es:
Figura 6.5: Caso optimista
Como puede verse el valor VAN es cero solo cuando la tasa de
descueno es tambien cero, por lo que aun cuando esta produccion se
mantenga, el proyecto no es rentable, dado que la tasa de descuento siempre
sera mayor a cero y en ese caso el VAN resulta negativo.
Es necesario acotar, que aun cuando la producción sea la cantidad
analizada en el caso optimista, los costos serán los mismos, dado que la
capacidad de los equipos es mayor a la considerada en el caso promedio.
A continuación se presentan los indicadores obtenidos para estas dos
situaciones:
Tabla 6.10: Situaciones extremas de producción
Producción Unidades/ año Ingresos VAN TIR (%)Pesimista 77.687,6 202.663,304 -784.838 NA Optimista 108.247,6 282.385,043 -401.750 -0,0046
En ambos casos no resulta atractivo el proyecto.
c) Disminución de los costos
Para estudiar la sensibilidad en costos, se mantendrá fijo el valor de $
1.200 y una producción promedio de 100.891 unidades al año.
Se considera además, que los costos pueden disminuir en un 20% para
un primer caso y en un 40 % para un segundo caso. Haciendo una
sensibilización en la tasa de descuento si se considera una disminución de los
costos de un 20% se obtiene el siguiente grafico:
Figura 6.6: Disminución de costos en un 20%
Si los costos disminuyen en un 20%, ya sea por rebajas en las tarifas que
se relacionan con la mano de obra o el consumo eléctrico, el valor del VAN no
se muestra positivo, es decir, aun cuando existiera dicha disminucion el
proyecto no seria rentable.
Un segundo caso muestra una disminución en los costos de un 40%. El
gráfico obtenido con estas condiciones y variando la tasa de descuento queda
de la siguiente forma:
Gráfico 6.7: Disminución de costos en un 40%
Nuevamente se puede apreciar que el proyecto no es atractivo, sin
embargo la tendencia a un aumento del VAN varia rápidamente, mientras
menor sea la tasa de descuento del proyecto.
Un resumen de los datos obtenidos es el siguiente:
Tabla 6.11: Resumen variando costos
Como se puede ver en la tabla 6.11 la tasa interna de retorno (TIR)
aumenta al disminuir los costos en un 40%, lo que hace mas rentable el
proyecto, sin embargo el indicador VAN indica que aun cuando haya una
disminución de costos este no consigue ser negativo, dado el margen de
inversión asociado a este proyecto.
Ingresos (US$) Costos (US$) Disminución (%) VAN TIR (%)263.194,15 119.770,17 20, 00 -403.796, 02 -0, 63%263.194,15 -102.525,01 40,00 -318.011,19 2,28%
CONCLUSIONES A partir de este estudio, puede tomar conciencia de la importancia
que tiene hoy en día el uso de nuevas materias primas, para producir
alternativas energéticas, que puedan sustituir a los combustibles
convencionales. Existen numerosas razones por las cuales se buscan estas
nuevas alternativas, la principal de ellas es el desabastecimiento que cada día
queda en evidencia, en el mundo. Otra de las razones de mayor importancia es
la contaminación emitida por los combustibles convencionales, la que cada día
va en aumento y trae consigo graves consecuencias al medio ambiente. Es por
ello que se debe crear conciencia y buscar alternativas, menos dañinas tanto
para el medioambiente como para nosotros mismos.
La utilización de briquetas como combustible no dista de ser una buena
alternativa, tanto medio ambiental como económica para grandes consumos. La
actividad forestal en Chile es numerosa, y como consecuencia se puede
encontrar grandes cantidades de residuos y restos en general producidos a
partir del proceso de la madera, que son llevados a vertederos, sin ser
reutilizados. Así nace la idea de trabajar con estos residuos; creando briquetas
de madera (en este caso de lenga; especie propia de la región de Magallanes).
El poder calorífico de este combustible es de alrededor de 4.500 kcal/kg lo que
la hace mucho mejor que la leña, la que muy usada en la región de la
Araucanía, para calefacción.
El proceso de obtención de briquetas es un proceso, que no requiere de
demasiado control de condiciones; la etapa mas importante es la del secado, en
la que debe cuidarse que la humedad de la madera que será convertida en
briquetas sea de alrededor del 12% para que el poder calorífico, no disminuya y
la calidad de este producto sea la optima.
La inversión descrita para una fabrica de briquetas, es bastante elevada,
lo que hace que el proyecto no resulte atractivo.
En lo que respecta a los costos asociados a producción y ventas, el más
elevado de los costos, es el que corresponde al transporte, lo cual se encuentra
asociado a la ubicación geográfica lo que encarece el flete frente a otra
localidad del país ; una posible solución para disminuir este costo, es vender las
cantidades producidas dentro de la región de Magallanes, ya sea, a granel o al
por mayor a localidades rurales, colegios, policlínicos, etc., industrias para la
alimentación de calderas, equipos de procesos, etc.
Para lograr la venta exitosa a granel de este producto es necesario crear
conciencia, junto con establecer una tarifa baja o un subsidio que pueda
fortalecer el uso del producto, de forma que resulte atractiva, para la población.
Otra alternativa para que el proyecto resulte rentable, es aumentar el
precio del bien, siempre que exista una demanda importante; o conseguir una
mayor cantidad de materia prima, que no sea reutilizada en algunos
aserraderos de la región.
BIBLIOGRAFIA (1) ROYO, J. SEBASTIÁN, F. CANALIS, P. RODRIGUEZ, N (2003).
"The Torsional Chamber as an Alternative to the Technologies Usually
Employed in Biomass Co-firing". CIRCE Foundation-Universidad de Zaragoza
(Zaragoza- Spain)
(2) ASINEL. La biomasa y sus aplicaciones energéticas. ASINEL.
Madrid. 1982.
(3) Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la
Alimentación, 2004. htpp://www.fao.org.
(4) Díaz Río. Junio 1999. “Estudio comparativo de Bloques Sólidos
Combustibles y maderas en la obtención de Eco-materiales”
www.monografias.com
(5) Comisión Nacional de Energía: Resultados preliminares del
análisis de las fuentes alternativas de energía en Cuba, 1991.
(6) Zaror, C.A. 2001. Residuos sólidos industriales en la VIII Región.
Concepción, CONAMA Bío Bío. 49 p.
(7) Política Energética. Nuevos Lineamientos. CNE, 2008
(8) Malisius, U. et al.”Wood Pellets in Europe”. Industrial Network on
Wood Pellets.
(9) Alakangas, Eija. Et al. “Wood pellets in Finland, technology
economy and market”.
(10) Quezada Pacheco, Alejandro. “Estudio técnico económico de la
fabricación de pellets de aserrín”. Tesis Ingeniería Forestal. Universidad de
Talca, Chile. 1999.
(11) OPET Report 5, Technical Research Center of Finland, 2002.
(12) Thermie B Project Dis/2043/98-AT, Coordinado por UMBERA
GmbH, St.Polten, Austria (2000).
(13) Chile, Comisión Nacional del Medioambiente. 2000. Guía para el
control y prevención de la contaminación industrial. Rubro aserraderos y
procesos de la madera. Santiago, CONAMA. 84 p.
(14) Chile, Instituto Forestal. 1989. Principios de organización y
operación del aserradero. Santiago, INFOR. 217 p. (Manual, 16)
(15) Chile, Instituto Forestal. 2002. Investigación en Transformación
Mecánica de la Madera en la Pequeña y Mediana Industria del Aserrío. 156 p.
(16) Chile, Servicio Agrícola y Ganadero (SAG). 1999. Acuerdo de
producción limpia en aserraderos. Acuerdo de Industrias de Aserrado y
Remanufacturas de Madera-Ministerio de Economía-Servicios de Salud,
Concepción, SAG. 11 p.
(17) Consejo Nacional de Producción Limpia. Acuerdo de Producción
Limpia “Industria del aserrío y remanufactura de la madera”, 2004.
(18) Corporación Chilena de la Madera Informa Final “Seguimiento y
Control; Evaluación de Conformidad y Evaluación de Impacto del APL Industria
del Aserrío y Remanufactura” 2008.
(19) Comisión Nacional del Medio Ambiente. Guía para el Control y
Prevención de la Contaminación Industrial, Rubro Aserraderos y Procesos de
Madera, 2000.
(20) Conference. Elsevier A.o .o lied Sclence. Amsterdam. 1992.
.
(21) Kollman F., Tecnologia de la madera y sus aplicaciones,
Ministerio de Agricultura -Instituto Forestal de Investigaciones y experiencias,
Madrid, 1959.
(22) Marcos Martin F., El carbón vegetal, Mundi Prensa. Madrid, 1989.
(23) OrtizL., Compactación de biomasa residual, en la biomasa como
fuente de energía y productos para la agricultura y la industria, CIEMAT,
Madrid, 1989
ANEXOS
ANEXO 1: DETALLE INFRAESTRUCTURA.
Tabla a: Cotización infraestructura
PARTIDA UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO
TOTAL
1 TRAZADOS Y NIVELES ML 822 357,4254 293.803,68 2 EXCAVACIONES M3 768 5837,1243 4.482.911,46 3 RELLENO M3 576 14282,2678 8.226.586,25 4 RETIRO DE EXCEDENTES M3 300 7798,8608 2.339.658,24 5 EMPLANTILLADO M3 7 66450,18 465.151,26 6 MOLDAJE M2 153,6 13779,2296 2.116.489,67 7 HORMIGON VIGAS M3 150,5 90503,1135 13.620.718,588 RADIER M3 144 99161,986 14.279.325,989 ESTRUCTURA METALICA KG 29943 1791,0492 53.629.386,20
10 PLACAS E INSERTOS KG 4491,5 3582,4478 16.090.385,1711 REVESTIMIENTO METALICO
EXTERIOR PV4 M2 2572 10231,6976 26.315.926,23
12 FORROS Y CANALES ML 188 8000 1.504.000,00 13 SC. ELECTRICO SC 1 18089432,5 18.089.432,5014 PUERTA DE MADERA UN 1 46113,837 46.113,84 15 PUERTA METÁLICA UN 2 700652 1.401.304,00 16 PORTONES UN 1 398089 398.089,00 17 ESTRUCTURA METALCON
OFICINA 2 X 2 M M2 24 13318,3513 319.640,43
18 REVESTIMIENTO PLANCHA VOLCANITA 15 MM
M2 14,4 5714,4918 82.288,68
19 CIELO VOLCANITA ST M2 4 15447,3443 61.789,38 20 VENTANA UN 1 35000 35.000,00 21 EMPASTE M2 14,4 1496,6985 21.552,46 22 ESMALTE EPOXICO 1 MANO M2 14,4 2300 33.120,00 SUB TOTAL 163.852.673 G.G. 32.770.534 UTIL. 12.288.950 SUB TOTAL
NETO 208.912.158
IVA 39.693.310 TOTAL $248.605.468
MODELO POTENCIA (kw)
BRIQUETEADORA B-65/110 30 kw
SECADOR B-10000 28 kw
PICADOR BM-350/20 22 kw
80 kw
CONSUMO MAQUINARIA
ANEXO 2: CUADRO DE CONSUMO DE POTENCIA.
ANEXO 3: FOTOS EN TERRENO.
Figura 1: Materia Prima
A un 12% de humedad, listo para proceso de briqueteado.
Figura 2: Materia Prima
Cortes y orillas verdes para el proceso de chipiado.
Figura 3: Materia Prima verde
Acopio de despuntes y recortes listo para triturar.
Figura 4: Madera rajones
De esta manera llega la madera al aserradero para su posterior tratamiento
Figura 5: Madera elaborada
Madera procesada que no se contempla para el briqueteado.
Figura 6: Silo aserrín húmedo
Aserrín húmedo listo para someter al proceso de secado
Figura 7: Silo aserrín seco
Aserrín seco listo para someter al proceso de briqueteado
Figura 8: Aserradero SALFA
Sector corte y dimensionado de madera elaborada.
ANEXO 4: DATOS DE SENSIBILIZACIÓN
Figura 1: Sensibilización caso promedio
Tasa de descuento (%) VAN (US$)0,2 -587.779,780,19 -578.125,100,18 -567.840,000,17 -556.872,310,16 -545.164,810,15 -532.654,620,14 -519.272,600,13 -504.942,640,12 -489.580,840,11 -473.094,630,1 -455.381,740,09 -436.329,070,08 -415.811,370,07 -393.689,790,06 -369.810,210,05 -344.001,300,04 -316.072,440,03 -285.811,210,02 -252.980,580,01 -217.315,77
0 -178.520,51-0,01 -136.262,91-0,02 -90.170,58-0,03 -39.825,17-0,04 15.244,07-0,05 75.567,59-0,06 141.744,08-0,07 214.450,20-0,08 294.452,04-0,09 382.618,31-0,1 479.935,66
Figura 2: SENSIBILIZACIÓN AUMENTO DE PRECIO
A $ 1.300 A $ 1.400 Tasa de descuento (%) VAN (US$)
0,2 -513.297,980,19 -501.041,300,18 -487.999,840,17 -474.109,400,16 -459.299,600,15 -443.493,160,14 -426.605,150,13 -408.542,140,12 -389.201,210,11 -368.468,860,1 -346.219,79
0,09 -322.315,500,08 -296.602,720,07 -268.911,620,06 -239.053,810,05 -206.820,010,04 -171.977,470,03 -134.266,990,02 -93.399,530,01 -49.052,32
0 -864,46-0,01 51.568,13-0,02 108.698,61-0,03 171.035,81-0,04 239.151,96-0,05 313.691,57-0,06 395.381,64-0,07 485.043,51-0,08 583.606,58-0,09 692.124,19-0,1 811.792,18
Tasa de descuento (%) VAN (US$)0,2 -438.816,18
0,19 -423.957,500,18 -408.159,680,17 -391.346,490,16 -373.434,390,15 -354.331,690,14 -333.937,700,13 -312.141,650,12 -288.821,580,11 -263.843,090,1 -237.057,84
0,09 -208.301,930,08 -177.394,060,07 -144.133,440,06 -108.297,410,05 -69.638,710,04 -27.882,500,03 17.277,220,02 66.181,530,01 119.211,14
0 176.791,59-0,01 239.399,18-0,02 307.567,81-0,03 381.896,79-0,04 463.059,85-0,05 551.815,55-0,06 649.019,21-0,07 755.636,83-0,08 872.761,11-0,09 1.001.630,07-0,1 1.143.648,71
Figura 3: Variación en la producción
Caso pesimista Caso optimista Tasa de descuento (%) VAN (US$)
0,2 -808.834,400,19 -806.661,510,18 -804.294,670,17 -801.715,420,16 -798.903,380,15 -795.836,010,14 -792.488,320,13 -788.832,650,12 -784.838,290,11 -780.471,130,1 -775.693,25
0,09 -770.462,460,08 -764.731,740,07 -758.448,640,06 -751.554,620,05 -743.984,200,04 -735.664,130,03 -726.512,310,02 -716.436,650,01 -705.333,70
0 -693.087,10-0,01 -679.565,85-0,02 -664.622,18-0,03 -648.089,30-0,04 -629.778,59-0,05 -609.476,50-0,06 -586.940,90-0,07 -561.896,85-0,08 -534.031,70-0,09 -502.989,35-0,1 -468.363,62
Tasa de descuento (%) VAN (US$)0,2 -522.609,37
0,19 -510.677,990,18 -497.981,110,17 -484.456,060,16 -470.034,090,15 -454.639,740,14 -438.190,040,13 -420.593,720,12 -401.750,240,11 -381.548,730,1 -359.866,75
0,09 -336.568,990,08 -311.505,670,07 -284.510,850,06 -255.400,410,05 -223.969,820,04 -189.991,600,03 -153.212,400,02 -113.349,660,01 -70.087,89
0 -23.074,26-0,01 28.086,31-0,02 83.836,84-0,03 144.674,88-0,04 211.159,96-0,05 283.922,34-0,06 363.672,97-0,07 451.215,10-0,08 547.457,72-0,09 653.431,10-0,1 770.304,91
Figura 4: Disminución de costos
En un 20% En un 40% Tasa de descuento (%) VAN (US$)
0,2 -522.712,040,19 -510.974,550,18 -498.483,440,17 -485.176,950,16 -470.987,400,15 -455.840,430,14 -439.654,340,13 -422.339,220,12 -403.796,020,11 -383.915,520,1 -362.577,12
0,09 -339.647,510,08 -314.979,140,07 -288.408,530,06 -259.754,270,05 -228.814,860,04 -195.366,170,03 -159.158,590,02 -119.913,710,01 -77.320,67
0 -31.031,81-0,01 19.342,16-0,02 74.237,79-0,03 134.145,35-0,04 199.616,24-0,05 271.271,52-0,06 349.811,82-0,07 436.028,74-0,08 530.818,06-0,09 635.195,15-0,1 750.312,77
Tasa de descuento (%) VAN (US$)0,2 -457.644,31
0,19 -443.824,000,18 -429.126,870,17 -413.481,600,16 -396.810,000,15 -379.026,250,14 -360.036,080,13 -339.735,790,12 -318.011,190,11 -294.736,410,1 -269.772,50
0,09 -242.965,950,08 -214.146,920,07 -183.127,260,06 -149.698,330,05 -113.628,420,04 -74.659,910,03 -32.505,970,02 13.153,160,01 62.674,44
0 116.456,90-0,01 174.947,22-0,02 238.646,16-0,03 308.115,87-0,04 383.988,41-0,05 466.975,45-0,06 557.879,57-0,07 657.607,28-0,08 767.184,08-0,09 887.771,99-0,1 1.020.689,88
Top Related