ESTUDIO PRELIMINAR PARA PRODUCIR ETANOL …...etanol se requiere quemar 2 litros de gasolina (o etanol). Pero también hay que tener en cuenta que cada litro de de petróleo extraído

ESTUDIO PRELIMINAR PARA PRODUCIR

ETANOL DE LA CAÑA DE AZÚCAR EN LA

REPÚBLICA DOMINICANA

Área cultivable de caña: 500Ha. (área mínima para que sea rentable)

Tiempo de Zafra: 200Días/año

Producción Etanol: 30.000Ton. /año (60 Ton. /Ha.)

DIRECCIÓN TÉCNICA

Junio de 2012

Calle Olegario Tenares, Nº 20C, Los Restauradores, Santo Domingo, República Dominicana. Teléfono Celular: +829 866 7770

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Contenido

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 3

1- Objetivo ............................................................................................................................ 4

2- Qué es el Etanol. ................................................................................................................... 4

3- Balance Energético y Ambiental del Bioetanol (Caña de Azúcar) ............................................ 6

4- Regulación Sobre Mezcla de Etanol y Gasolina ...................................................................... 9

5- Comercialización del Etanol ................................................................................................ 11

6- Método de Extracción del Etanol ........................................................................................ 12

7- Demanda ............................................................................................................................ 15

8- Cultivo de la Caña de Azúcar para la Producción de Etanol .................................................. 16

8.1 Variedades de Caña ....................................................................................................... 16

8.2 Fertilización de la Caña .................................................................................................. 16

8.3 Condiciones Óptimas de Humedad ............................................................................... 16

8.4 Maduración ................................................................................................................... 17

8.5 Operaciones Agrícolas ................................................................................................... 17

8.6 Sistema de cosecha de la caña ....................................................................................... 18

8.7 Calidad de la caña de azúcar para la producción de Etanol ............................................ 18

8.8 Potencial de producción de alcohol de diferentes Cultivos ............................................ 19

10- Resultados Producción de Etanol ...................................................................................... 22

11- Análisis financiero de la producción de Etanol ................................................................... 24

12- Valoración Económica De Un Ingenio Productor De Etanol De 30,000 Ton./Año ............... 25


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INTRODUCCIÓN

Se conoce con el nombre de biocombustible al conjunto de combustibles líquidos resultantes de distintas transformaciones de la materia vegetal o animal. Bajo esta denominación se recogen dos líneas de productos totalmente diferentes: bioetanol y biodiesel. Ambos pueden ser utilizados en los motores de los vehículos, en sustitución de los derivados de los combustibles fósiles convencionales. El bioetanol se obtiene a partir de cultivos tradicionales, como los de cereal, maíz, caña de azúcar o remolacha, mediante procesos de adecuación, fermentación y destilación de la materia prima. El etanol se utiliza sólo o mezclado con gasolinas en cantidades variables, para reducir el consumo derivados del petróleo. El combustible resultante dela mezcla se conoce como “gasohol” (en algunos países “alconafta”). Tres mezclas comunes son las codificadas como E5, E10 y E85, con contenidos de etanol del 5%, 10% y 85%, respectivamente. El etanol también se utiliza cada vez más como aditivo para oxigenar la gasolina estándar, reemplazando al metil tert-butil éter (MTBE), responsable de una considerable contaminación del suelo y del agua subterránea. Así mismo puede utilizarse en las celdas de combustibles. La República Dominicana es uno de los países que paga un precio muy elevado en la comercialización de combustibles fósiles a nivel del Caribe y centro América. Según la estadística de la CEPAL, el país se ubica en la posición Nº 68 de los países del mundo que comercializa a un precio superior del que se debería pagar por galón de gasolina. Como ya es conocido, la República Dominicana se unió a cinco países de centroamericanos en un acuerdo de libre comercio con Estados Unidos. El tratado de libre comercio DR- CAFTA creará nuevas oportunidades económicas ya que elimina aranceles, abre mercados, promueve la transparencia y establece las reglas más modernas para el comercio en el siglo XXI. El alto coste de los hidrocarburos unido a que el bioetanol es un recurso renovable rentable, ha atraido la atención de los gobernantes quienes están elaborado legislaciones que incentivan la producción de biocombustibles para los inversionistas del sector privado. Este panorama brinda oportunidades de mercado para suplir la enorme demanda prevista en los próximos años a base del cultivo de caña de azúcar. Además, la experiencia de Brasil en el campo de biocombustibles comprueba que el proceso de convertir caña de azúcar en etanol es mucho más eficiente que el similar proceso a base de maíz.


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1- Objetivo

Realizar un análisis preliminar para la producción de bioetanol con caña de azúcar en

la República Dominicana.

2- Qué es el Etanol.

El Etanol, llamado también alcohol etílico, es un compuesto orgánico de fórmula química C2H5OH. Se presenta como líquido a condiciones normales, incoloro, límpido, de olor agradable y fuertemente penetrante, de sabor cáustico y ardiente, además es miscible en agua a toda proporción, inflamable y volátil. Su temperatura de ebullición normal es 78,65 °C y su calor de vaporización es 38,56 KJ/mol.

o Alcohol etílico deshidratado: Es el que, mediante la acción de agentes químicos deshidratantes o de tecnologías de separación apropiadas, alcanza una graduación mínima de 99,5% de Alc. Vol.

o Etanol anhidro (EA): Es aquel etanol con un contenido del 100,0% en volumen. o Alcohol combustible: Este término se refiere al alcohol etílico para uso

exclusivo de equipos o vehículos motorizados.

El bioetanol es un alcohol producto de la fermentación de azúcares proveniente de

materias primas ricas en azúcar como la caña de azúcar, remolacha, almidones como la

yuca y recursos celulósicos como la madera, bagazo de caña y otros.

El proceso a partir del almidón es más complejo que a partir de la sacarosa, ya que el

almidón debe ser hidrolizado previamente para convertirlo en azúcares.


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El etanol para uso industrial se suele sintetizar mediante hidratación catalítica del

etileno con ácido sulfúrico como catalizador (según algunas fuentes este proceso es

más barato, pero sólo representa el 5% de la producción mundial de etanol).

El método más antiguo, más utilizado y el único admitido para obtener etanol para

consumo humano, para separar el etanol del agua es la destilación simple, pero la

pureza está limitada a un 95-96% debido a la formación de un azeótropo de agua-

etanol de bajo punto de ebullición. En el transcurso de la destilación hay que desechar

la primera fracción que contiene principalmente metanol, formado en reacciones

secundarias.

Para poder utilizar el etanol como combustible mezclándolo con gasolina hay que

eliminar el agua hasta alcanzar una pureza del 99.5 al 99.9%. El valor exacto depende

de la temperatura, que determina cuándo ocurre la separación entre las fases de agua

hidrocarburos.


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3- Balance Energético y Ambiental del Bioetanol (Caña de Azúcar)

Los agrocombustibles son considerados neutrales, desde el punto de vista de las

emisiones de CO2, en virtud de su origen vegetal. Se asume que el carbono liberado a

la atmósfera ha sido antes absorbido por las plantas durante su etapa de crecimiento

por lo cual existe un ciclo cerrado, planta-atmósfera, que mantendría constante la

cantidad de carbono.

Los actuales problemas ambientales y la sobreexplotación petrolífera ponen de

manifiesto la necesidad de buscar combustibles más ecológicos, cuya producción sea

menos agresiva con el medioambiente.

Aún existen muchas controversias, como el hecho de que para producir 1 litro de

etanol se requiere quemar 2 litros de gasolina (o etanol). Pero también hay que tener

en cuenta que cada litro de de petróleo extraído es un litro de petróleo agotado. Ya

que para comparar el balance energético de la producción de la gasolina con el de la

Tanques de Concentrado


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producción de etanol, debe calcularse también la energía requerida para producir el

petróleo de la atmósfera y para meterlo nuevamente dentro de la tierra.

En cuanto a los efectos ambientales del bioetanol:

Cuando el etanol arde se forman dióxido de carbono y agua, como sucede con la gasolina; como aditivo alternativo, produce VOCs.

Los cultivos de bioetanol pueden afectar negativamente la producción para el consumo humano.

El etanol es un recurso renovable.

El etanol para uso como combustible se produce casi exclusiva mente en plantas construidas ad-hoc, evitando así cualquier presencia de plomo.

El cultivo de caña de azúcar requiere menos fertilizantes que el del maíz, por lo que el ciclo de vida del bioetanol de caña de azúcar supone una mayor reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, respecto al ciclo de vida de los combustibles fósiles y que el del bioetanol derivado del maíz.

Cuanto mayor es el contenido de etanol en una mezcla de gasohol, más baja es su conveniencia para los motores de automóviles corrientes. El etanol puro reacciona con o disuelve ciertos materiales de goma y plástico.

Una mezcla de gasolina con un 10% a un 30% de etanol no necesita en general ninguna modificación del motor. La mayoría de los coches modernos pueden funcionar con esta mezcla sin ningún problema.


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Poder Energético de los Combustibles

De acuerdo al Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) el poder

energético del petróleo crudo es de 43 Mj/kg (Mega joules por kilo gramo) mientras

que el del etanol es apenas 28 Mj/kg.

4- Regulación Sobre Mezcla de Etanol y Gasolina

Brasil es el primer país que inició sus actividades con este enfoque y por tanto se vio en

la necesidad de crear las condiciones para promover la producción y uso del etanol y

posteriormente del biodiesel. La normativa más relevante de Brasil se lista a

continuación:

En 1938, se expidió la Ley Nº 737 sobre la obligatoriedad de la adicción de

alcohol a la gasolina;

En 1993, se expidió la Ley Nº 8.723, que dispone la obligatoriedad de la mezcla

de alcohol anhidro y gasolina;

En 2000, se estableció el Decreto Nº 3.546, con el cual se crea el Consejo

Interministerial del Azúcar y del Alcohol (CIMA), para definir la política del

sector;

En 2005, se pone en vigencia la Ley 11.097/2005, que establece porcentajes

mínimos de mezcla de biodiesel/diesel y define a la Agencia Nacional de

Petróleo como órgano responsable por la regulación;

En 2005, se expide la Ley 11.116/2005, que establece el modelo tributario

federal y crea el concepto de “combustible social” para el biodiesel.


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Brasil cuenta con un rendimiento promedio de producción de caña de azúcar de 90- 110 toneladas por hectárea lo que hace este país el mayor en productividad por hectárea de caña de azúcar. Obteniendo Brasil alrededor de 90 litros de etanol por tonelada molida. Una ventaja que podría tener la República Dominicana en comparación a Brasil es la manera que es transportada la caña de azúcar, ya que Brasil utiliza camiones como medio de transporte, los cuales tienen que recorrer largas distancias para su centro de acopio, esto se traduce en alto costo en combustible y personal. En la República Dominicana el transporte se realiza por vagones que son movidos por un tren el cual usa leña/ carbón, traduciéndose esto en ahorro de combustible y mano de obra.

REGULACIÓN SOBRE MEZCLA DE ETANOL Y GASOLINA EN LA REPÚBLICA DOMINICANA Las legislaciones para la mezcla de etanol y gasolina datan de la década de los 40, pero no tuvo efectos concretos sino hasta los años 2000-2001, cuando se expidieron la ley 112 del 2000 para hidrocarburos, la ley 125 del 2001 para electricidad, que creó incentivos para el uso de energías renovables, y el decreto 557 del 2002, que regula la generación de energía en las plantas de producción de azúcar. Finalmente en el 2002 se expidió el decreto 732, que creó incentivos específicos para la producción de etanol. En el 2005 se sometió al congreso un proyecto de ley para el desarrollo de fuentes de energía renovables y su régimen especial señala algunos incentivos mas concretos, entre ellos tenemos; exención de 100% de los impuestos, para la importación de maquinaria, equipo y accesorios, permisos para transferir el 50% de la inversiones hechas en el consumo interno de energías renovables al impuesto a la renta y la garantía de mercado para las energías renovables. Los proyectos a ser instalados en la República Dominicana en el marco de la Ley Sobre Incentivo al Desarrollo de Fuentes Renovables de Energía (Ley No. 57-07), quedan liberados del pago del impuesto sobre la renta, que actualmente es de un 25 por ciento, durante un período de diez (10) años hasta el año 2020.

La Ley No. 57-07 y su Reglamento de Aplicación (Dec. Nº 202/2008), a modo general, contempla los siguientes incentivos:


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a) La Direccion General de Impuestos Internos (DGII) ejecutara todo tipo de exención de impuestos contemplados en la Ley No. 57-07, incluyendo el Impuesto a la Transferencia de Bienes Industrializados y Servicios (ITBIS), que mediante Resolución y/o Certificación apruebe o rechace la CNE, previa evaluación técnica y económica sobre la lista inicial de equipos, partes, maquinarias y accesorios, contenidos en el Párrafo II, del Articulo 9, de dicha ley, para la producción de energía y combustibles a partir de fuentes primarias renovables. b) La Direccion General de Aduanas (DGA) ejecutara todo tipo de exención de impuestos arancelarios contemplados en la Ley No. 57-07, que mediante Resolución y/o Certificación apruebe o rechace la CNE, previa evaluación técnica y económica sobre la lista inicial de equipos, partes, maquinarias y accesorios, contenidos en el Párrafo II, del Articulo 9, de dicha ley, para la producción de energía y combustibles a partir de fuentes primarias renovables. c) Tendrán derecho a descontar del Impuesto sobre la Renta, hasta el porcentaje fijado por el Artículo 12, de la Ley de Incentivo al Desarrollo de Fuentes Renovables de Energía y de sus Regímenes Especiales No.57-07, del costo de la inversión en equipos, en que incurran los autoproductores, propietarios o inquilinos de viviendas familiares, casas comerciales o industriales, que cambien o amplíen para sistemas de fuentes renovables en la provisión de su autoconsumo energético privado y cuyos proyectos hayan sido aprobados por los organismos competentes. Dicho crédito fiscal será descontado en los tres (3) años siguientes al impuesto sobre la renta anual a ser pagado por el beneficiario del mismo, en proporción del 33.33%, siempre en base a la lista de equipos, partes, maquinarias y accesorios, contenidas en el listado de la Ley de Incentivos a las Energías Renovables y Regímenes Especiales, marcada con el No. 57-07, y al presente Reglamento.

5- Comercialización del Etanol

El primer paso para la comercialización del etanol es procesar el petróleo en las

refinerías del país, para ser distribuido a los mayoristas.

Paralelamente, la caña de azúcar es cortada y llevada a las destilerías, que en este caso

se propone el mismo ingenio azucarero, de donde se suministrará a los mayoristas.

Por último, los mayoristas hacen la mezcla de ambos combustibles. Los mayoristas

deben regirse según las leyes establecidas en el país para el uso en la mezcla de

gasolina y etanol (E10 y E5).


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Los mayoristas estarán encargados realizar las mezclas de

etanol/gasolina y de comercializar los diferentes detallistas

del país, ya que cada mayorista como son: Texaco, Shell, La

Isla y Puma son mayorista en el país, los cuales se vuelven

en minoristas a través de contratos con personas que los

representan en cada provincia del país.

6- Método de Extracción del Etanol

Para el proceso de extracción del etanol a base de la caña de azúcar, el primer paso es

el corte de la caña de azúcar, esta caña será transportada a los ingenios azucareros del

país.

En la extracción del jugo de caña de azúcar vamos a obtener el bagazo, este puede ser

utilizado en calderas para producir energía, puede ser utilizado por el mismo ingenio o

ser vendida a las empresas eléctricas. El jugo obtenido puede usarse para producir

azúcar o fermentar este jugo para la obtención de etanol, si se elige para producción

de azúcar podemos obtener melaza que tiene dos formas de uso, una de ellas para uso

agrícola, como suplemento alimentario y el otro para la producción de etanol.

Extracción

La extracción del jugo se lleva a cabo en los molinos y consiste en la compresión de la

fibra de caña entre cilindros de gran tamaño llamados mazas.

Los Molinos: Son estructuras compuestas por bases metálicas que brindan el soporte a

los ejes que mueven las mazas. Cada molino posee 3 mazas. Los molinos se colocan de

forma tal que la fibra que sale de un molino sea acarreada por un conductor

intermedio y entre a un siguiente molino, de esta manera se logra extraer la mayor

cantidad de sacarosa que contiene la fibra.


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Filtración

El jugo extraído en la molienda contiene mucho bagazo en suspensión, conocido

generalmente como bagacillo o cush-cush. Para eliminar este bagacillo los jugos se

pasan primero por filtros perforados con agujeros de 1 mm de diámetro. La forma más

común consiste en filtros horizontales fijos. Al pasar por el filtro el jugo se deposita en

un tanque en tanto que el bagacillo que ha sido separado se recoge por medio de un

conductor de raspador que lleva el bagacillo de nuevo a los molinos.

El jugo filtrado es bombeado hasta clarificador (si sólo se pretende obtener etanol).

Clarificación

El propósito del proceso de clarificación es separar las impurezas presentes en el jugo.

El jugo contiene una considerable cantidad de materia fina y coloidal en suspensión

que debe eliminarse para conseguir azúcares de alta pureza al final del proceso. En la

clarificación también se extraen algunos constituyentes solubles.

Los Clarificadores: Son tanques o depósitos de gran tamaño por los que el jugo circula

a una velocidad lo suficientemente lenta para que el precipitado producido por la

reacción del floculante y la materia orgánica se asiente en la parte inferior y pueda ser

extraído. El jugo clarificado es enviado a fermentar por medio de un sistema de

bobeo.


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Si se utiliza el jugo para la producción de etanol este pasa a ser fermentado en una

fermentadora donde se le adiciona una bacteria para acelerar la fermentación,

después de ser fermentado pasa al proceso de destilado, en el proceso de destilación

sale un subproducto que es la vinaza hasta hace poco se le consideraba como

contaminante, pero en la actualidad es usado para fertilizar las tierras sembradas de

caña o las grandes fábricas de fertilizantes las están usando para extraer fósforo ya

que tiene un alto grado de fósforo en su compuesto químico.


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Flujo de procesos de la producción de etanol a partir de caña de azúcar.

De la destilación podemos obtener dos tipos de alcoholes el hidratado que es el

recomendado para el uso de bebidas alcohólicas ya que su contenido de agua es del

9%, este tipo de alcohol es usado en la industria farmacéutica e industrias de bebidas

alcohólicas. Las causas que no se usa este tipo de alcohol como combustible es porque

la mezcla se separaría en una fase de gasolina pobre en alcohol y en una fase de agua

rica en alcohol; siendo el agua más pesada (densidad: 1.0) que la gasolina (densidad:

0.70 . 0.75), aquella se iría al fondo del tanque y llegaría primero al motor del vehículo

causando fallas en su operación.

Mientras el alcohol anhidro se obtiene sacándole mas agua al jugo fermentado, es el

recomendado para la mezcla con gasolina por su porcentaje en agua que es del 0.7%,

este porcentaje no afecta al motor de gasolina.

7- Demanda

El eje de la demanda tiene como principal consumidor de combustibles al sector

transporte, como parte de una mezcla con la gasolina en proporciones de entre un 5%

y un 10% (E5-E10).

La comercialización del etanol involucraría únicamente a los productores (biorefinerías o destilerías) y a las empresas minoristas de distribución de combustibles (refinería, Shell, Texaco,…), no interviniendo de manera directa el consumidor final. Adicionalmente, resulta evidente que la pauta de consumo de etanol estará condicionada a la trayectoria de consumo del derivado principal que es la gasolina.


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8- Cultivo de la Caña de Azúcar para la Producción de Etanol

La implementación de producción de etanol indudablemente requerirá la activación de

áreas tradicionales de cultivo de caña que actualmente se encuentran abandonas, así

como áreas que en otro momento fueron dedicadas a otros cultivos

8.1 Variedades de Caña

Las variedades seleccionadas para producir alcohol deben tener un alto número de

tallos y responder afirmativamente al uso de fertilizante, además de ser capaz de

aceptar el uso de aplicaciones de fertilizantes suplementarios para continuar su

período rápido de crecimiento hasta cerca del tiempo de cosecha. (Japa, 2008).

Estas variedades deben responder a madurantes químicos (POLARIS y ETHREL) de

manera que el crecimiento vegetativo pueda ser reducido muy rápidamente y los

azúcares depositados en los tallos no sean usados como energía para el prolongado

crecimiento vegetativo. Las variedades seleccionadas deben tener un completo follaje

de hojas verdes, seis semanas antes de la cosechas, cuando los madurantes químicos

son inyectados.

8.2 Fertilización de la Caña

La proporción en la aplicación suplementaria de fertilizantes fluctúa de 100 a 200 libras

de muriato de potasio por hectárea de aplicación. Fuertes fertilizaciones de fosfato son

aplicadas con la semilla en el momento de la siembra para estimular el rápido

crecimiento de las raíces y el desarrollo de los tallos. La aplicación total de NPK fluctúa

de 400 a 600 lb. de N / hectárea, de 200 a 400 lb. de P2O5 / hectárea y de 400 a 800 lb.

de K2O / hectárea.

8.3 Condiciones Óptimas de Humedad

Las aplicaciones suplementarias de fertilizante son reguladas para cuando las

condiciones más favorables de humedad existan. Son aplicadas irrigaciones

suplementarias para prevenir que la humedad se convierta en un factor limitante de

crecimiento determinado.

En la fabrica Sao Luiz (Dedini, Brasil) se hicieron pruebas sobre largas secciones de

plantas de caña usando múltiples aplicaciones de fertilizantes desde avión, con una


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nueva variedad, CO 775, e irrigaciones suplementarias por rociadura. Esto aumentó el

rendimiento de la caña de 80 toneladas por hectárea por año a 177 toneladas /

hectárea/ año, con significantes reducciones en costo por litro de alcohol producido.

De acuerdo con Capriles (2008) los mejores rendimientos de caña de azúcar son

producidos donde se lleva un balance gráfico de agua, tomando en consideración la

capacidad de almacenaje de agua del suelo en lo profundo de las raíces, la evaporación

desde una superficie libre de agua y el agua suplida, ya sea por lluvia o por irrigación.

8.4 Maduración

El proceso de acumulación de sacarosa en el tallo es llamado maduración y para ello se

requiere una relativa disminución de la velocidad de crecimiento a fin de que los

azucares producidos en la actividad fotosintética se acumulen. Del adecuado manejo

de los factores que favorecen tanto el crecimiento en la primera etapa del cultivo,

como la acumulación de sacarosa, podemos lograr la máxima cantidad de tonelada de

azúcar por hectárea, que es función del tonelaje de caña y del rendimiento industrial

(porcentaje de sacarosa).

8.5 Operaciones Agrícolas

La caña que se siembra para la producción de etanol deberá alcanzar en promedio de 5

corte y cuando ocurra la erradicación de la caña (último corte), enseguida se apilará la

paja, quemándola, entonces se realizan los trabajos en el siguiente orden: Corte,

Cruce, Rastra y Surcado; en las zonas donde se hace el subsuelo, este se efectúa casi

siempre antes del cruce. La preparación del terreno es un 90 % con tracción mecánica,

mientras que el 10% es realizado con tracción animal. Después de preparado el

terreno, este está listo para la siembra de la nueva caña (20% del área de caña). (John,

2007)

En cuanto a las Operaciones Agrícolas destacamos aun cuando la cosecha es en verde

la aplicación del borbojo y los cogollos de caña para conservar la tierra, ya que esto

forma una capa orgánica gruesa de alrededor de 2 a 4 pulgadas de espesor.

En cuanto a la siembra de caña o cultivo se destaca la aplicación de cachaza rica en

materia orgánica la cual viene a mejorar las propiedades físicas del suelo así como


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elevar la humedad del mismo. El surco es hecho a una profundidad de 20 a 30 cm, con

espacio de unos 5 píes entre hilera.

8.6 Sistema de cosecha de la caña

Ponderando las informaciones documentales estadísticas, referencias empíricas

disponibles, así como considerando lo limitado de las informaciones suministradas por

los productores privados, y las observaciones directas se considera que actualmente la

agricultura cañera está mecanizada (uso intensivo de maquinaria para la producción y

cosecha de la caña de azúcar) en aproximadamente un 30% del total de las tierras

sembradas de caña y en explotación.

La mecanización de la agricultura cañera garantizará no sólo la supervivencia de la

actual industria, sino los programas de expansión para un máximo aprovechamiento

de las áreas dedicadas a este cultivo. Una pequeña proporción de la totalidad de caña

es quemada para el corte manual, siendo el rendimiento de corte manual, que

representa el 85% del total cosechado, en promedio de 1.5 TM.- hombre / día . (8 hrs.)

y el mecánico de 30 TM.- máquina / hora, (Sosa, 2007).

8.7 Calidad de la caña de azúcar para la producción de Etanol

Con excepción de la variedad de caña, el más importante factor de calidad, existen

otros factores que influyen directamente en la calidad de la caña de azúcar como

materia prima para la producción de alcohol. Algunos de estos factores pueden tener

influencia en mayor o menor grado, tales como; el contenido de impurezas vegetales y

minerales y la deterioración después de la cosecha, pero ningunos tienen mas

influencia que las condiciones climáticas.

La caña ideal para la producción de alcohol debe de estar, en la época de cosecha, en

su punto optimo de madures, ser fresca, con el tiempo entre el corte y la molienda de

un máximo de 24 a 48 horas y limpia, exenta de impurezas minerales y vegetales. Con

tiempos superiores a ese período, la deterioración de la caña puede producir grandes

pérdidas de azúcar, que pueden ser mayores que 5%.


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En cuanto a las impurezas vegetales y minerales, estas tienen un papel negativo en el

proceso de producción de alcohol que va, entre otros, desde el aumento del desgaste

de los equipos hasta la mayor probabilidad de infección del proceso fermentativo.

La caña no debe estar contaminada por microorganismos, los cuales acostumbran

adherirse a la misma a través del suelo cuando la caña está húmeda, contaminada por

el agua de lavado de la caña o por el aire.

La cantidad de microorganismos posible está en dependencia directa del sistema de

corte, carga y transporte, así como el tiempo transcurrido entre corte, transporte y

molienda, además de la temperatura y humedad del aire.

La eficiencia o productividad en la fabricación del alcohol empieza en la calidad de la

materia prima. Si hiciéramos un análisis sobre la deterioración de la caña después del

corte, enfocándose los puntos de relevancia para la producción de alcohol, se llegaría a

la conclusión básica de que no existe diferencia, en términos de calidad, si la caña de

azúcar va a ser empleada como materia prima para la producción de alcohol o de

azúcar.

8.8 Potencial de producción de alcohol de diferentes Cultivos

Desde el punto de vista potencial, la producción de Etanol a partir de la caña de azúcar

también resulta muy atractiva, debido a la productividad que puede obtenerse, como

se aprecia en el cuadro siguiente donde se relaciona este índice para diferentes

cultivos.


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Potencial de Producción de Alcohol de Diferentes Cultivos.

En resumen, la caña de azúcar puede ser considerada como la fuente más eficiente

para la producción de alcohol combustible a escala industrial, a partir de productos

agrícolas. El hecho de que el bagazo resultante del proceso puede ser usado además

como fuente energética para hacer funcionar la destilería, brinda un beneficio

adicional para un óptimo balance energético en comparación con las otras materias

primas.

Potencial de la agroindustria cañera en República Dominicana.

Total de tierras con vocación cañera son de 300,000 hectáreas, estas tierras pueden ser utilizadas para la producción de etanol en la República Dominicana como parte de reemplazar el 10% del combustible fósil consumido a nivel nacional por el uso de etanol.


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PERÍODO DE ZAFRA En nuestro país se destacan dos regiones cañaverales con zafras en distintos períodos, debido a la situación climática de estas regiones. • Sur, Central y Este -------------Diciembre - Mayo (95% de la producción). • Norte-------------------------------Mayo - Agosto (5% de la producción). Esta información nos podría ayudar a seleccionar mejor el lugar de la planta destiladora para el procesamiento del etanol, como resultado tenemos que en el Sur, Central y Este desde principios de diciembre hasta mayo tenemos el 95% de la producción de caña de azúcar del país. CARACTERÍSTICAS Y PRODUCTIVIDAD AGRÍCOLA DE LA CAÑA DE AZÚCAR En el país los rendimientos agrícolas varían de acuerdo por regiones de 60 toneladas por hectárea, lográndose los mejores rendimientos en el Ingenio Cristóbal Colon del Grupo Vicini. La tonelada de caña de azúcar pueden alcanzar desde 160 hasta 220 libras de azúcar por toneladas, siendo en el Central Romana, debido a la eficiencia operacional, donde se logra valores aun más altos. Las Fibras en la región sur, central y este varían entre 14 y 18%, mientras en el norte alcanzan valores menores, promediando 13%.1

Características Óptimas del Jugo de Caña

1 Análisis de la Demanda de Caña de Azúcar para la Industria del Etanol en la República Dominicana, Kalvin January

Bencosme López, Zamorano, Honduras, diciembre de 2008.


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Este cuadro, nos muestra el rendimiento que el país está teniendo por hectárea y las deseadas comparadas con las que tiene Brasil. Se puede apreciar que el país está por debajo del rango deseable.

10- Resultados Producción de Etanol

Para llevar acabo este trabajo se procedió a obtener el costo de producción en que se

incurre al producir un litro de etanol, así como también rendimientos, tierra necesaria

para cubrir los diferentes tipos de escenario del E5-E10, se determinó la

comercialización y ahorro monetario en divisas que podría utilizar el gobierno con la

implementación de los agrocombustibles.

Costo de producción por litro obtenido.

El cuadro nos muestra la cantidad de litros que se obtienen por una tonelada de caña

de azúcar procesada y el costo total para la producción de etanol para una tonelada de

caña de azúcar, el costo total se obtuvo median la información provista de la empresa

Forbes Energy, el cual nos dio el costo de $0.23 por litro de etanol procesado.

La caña de azúcar es el cultivo con el más bajo rendimiento por hectárea, pero es el

mayor en rendimiento en litros de alcohol por tonelada.

La caña de azúcar puede ser considerada como la fuente más eficiente para la

producción de alcohol combustible a escala industrial, a partir de productos agrícolas.

El hecho de que el bagazo resultante del proceso puede ser usado además como

fuente energética para hacer funcionar la destilería, brinda un beneficio adicional para

un óptimo balance energético en comparación con las otras materias primas.

Con la implementación del etanol al carburante tradicional se ayudará a reducir las

emisiones de gases que contaminan la atmósfera. Es bueno resaltar que la mayoría de


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los vehículos fabricados desde el año 1990 pueden utilizar E-10, sin tener que hacer

modificación alguna al motor.

Margen de contribución de azúcar para venta nacional vs exportada.

República Dominicana Azúcar de Exportación

Medidas/Centavos de Dólar Lb. de Azúcar/$ Lb. de Azúcar/$

Precio de venta 0.2496 0.2257

Costo de Producción/Libra 0.1924 0.1924

Margen de Contribución 0.0572 0.0333

Podemos observar que el mayor margen de contribución por libra de azúcar vendida

es mayor para venta nacional que el azúcar exportado siendo el costo de producción el

mismo para dicho producto.2

Margen de contribución de Etanol para venta nacional vs exportada.

El margen de contribución es mayor para el etanol exportado, esto debido al precio

que existe en el mercado, este tipo de combustible es cotizado en la bolsa de Chicago

(CIBOT).

2Análisis de la Demanda de Caña de Azúcar para la Industria del Etanol en la República Dominicana, Kalvin January

Bencosme López, Zamorano, Honduras, diciembre de 2008


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11- Análisis financiero de la producción de Etanol

La República Dominicana necesita producir 68, 985,000 galones de etanol anualmente para poder cubrir la demanda estimada del E5 (95% gasolina, 5% etanol) lo cual representa un área de 88,990.65 hectáreas destinadas a caña de azúcar representando un ahorro de US$269,041,500.00 por año debido al precio del etanol. Por consiguiente, para cubrir la demanda del E10 se necesitaría producir 137, 970,000 galones de etanol por año, lo cual representa un área de 124,337.25 hectáreas por año, esto representa un ahorro de US$ 538, 038,000 anual.

El ahorro por año debido a la utilización de etanol fue estimado con base en los precios de la gasolina y del etanol de: US$5.84 por galón de gasolina y US$1.94 por galón de etanol.

Bajo los supuestos descritos anteriormente es necesario actualizar los datos, precios y

realizar un análisis de sensibilidad a cambio en los precios por la fluctuación del precio

del azúcar en el mercado mundial y determinar la viabilidad del proyecto con los

indicadores VAN, y TIR en el aspecto Financiero y Económico

Es muy importante comprobar el rendimiento por hectárea de la caña de azúcar, el

contenido de sacarosa promedio de las variedades de caña sembradas o sembrar.

También es importante incluir las correcciones fiscales en el estudio.

E5

(95% gasolina/5%Etanol)

E10

(90% gasolina/10%Etanol)

Demanda de etanol

(gal./año)

68, 985,000.00 137, 970,000.00

Área Cultivada Necesaria

( Hectáreas)

88,990.65 124,337.25

Ahorro Anual (US$) 269,041,500.00 538, 038,000.00


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Otro aspecto a considerar en el análisis es la provisión de energía eléctrica del ingenio

para su propio consumo o distribución este tema sería a posterior cuando se estime

oportuno realizar una inversión y proyecto de cogeneración.

12- Valoración Económica De Un Ingenio Productor De Etanol De 30,000

Ton./Año

Área cultivable de caña: 500Ha. (área mínima para que sea rentable)

Tiempo de Zafra: 200Días/año Producción

Etanol: 30.000Ton. /año (60 Ton. /Ha.)

Inversión estimada para el ingenio: ------------------------ Por definir.

Inversiones industriales •Caldera Acuatubular de Biomasa. Biocombustible: bagazo. •Sistemas de filtrado y de clarificación de jugos. •Turbogenerador de energía eléctrica. •Depósitos para calentamiento y para fermentación del jugo. •Destilería de alcohol hidratado. •Deshidratadora de alcohol para obtención de alcohol anhidro combustible. •Planta de desmineralización de agua por Osmosis inversa. •Laboratorio de control de procesos. •Otros. Plan Agrícola El proyecto agrícola tiene como principal objetivo implantar unas 500 has. de caña de azúcar para la producción de etanol y energía eléctrica. Puntos de Trabajo •Diseño de la instalación. •Estudio de impacto ambiental. •Estudios de mercados. •Evaluación de factibilidad de concentración de vinaza como biofertilizante. •Estudios de utilización de otras biomasas en la caldera.

Inversión en maquinaria para el campo Por cada 50 ha.: (28.300 USD) ------------------------------- 283.000 dólares.


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Coste producción por tonelada (US$16.10) ------------- 483,000 dólares/año. (Capital de trabajo)

Coste de la obra civil--------------------------------------------- Por definir.

Depreciación instalación y maquinaria --------------------- Por definir.

Retorno de inversión --------------------------------------------- Por definir.

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ESTUDIO PRELIMINAR PARA PRODUCIR ETANOL …...etanol se requiere quemar 2 litros de gasolina (o etanol). Pero también hay que tener en cuenta que cada litro de de petróleo extraído