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Este libro aborda el diseño conceptual y el modelado de la cadena de abastecimiento del azúcar-etanol, apoyado en el creciente interés en los biocombustibles como fuente de energía para el sector del transporte. La metodología propuesta tuvo en cuenta no solo el abastecimiento de la caña a los ingenios, sino también el transporte de los residuos agrícolas hasta la biorefinería bajo tres estrategias diferentes: Residuos picados, residuos enfardados y cosecha integral. El enfoque holístico del modelo incluyó indicadores operativos, económicos y ambientales a lo largo de las principales actividades dentro de la cadena (preparación de la tierra, cultivo, recolección, manipulación, operaciones en el campo y transporte); los cuales fueron contrastados con las salidas del sistema (producción de azúcar, etanol de primera generación, etanollignocelulósico a partir de los residuos y el excedente de electricidad del proceso de cogeneración) bajo dos funciones objetivo: Utilidad neta y balance energético.
Este libro aborda el diseño conceptual y el modelado de la cadena de abastecimiento del azúcar-etanol, apoyado en el creciente interés en los biocombustibles como fuente de energía para el sector del transporte. La metodología propuesta tuvo en cuenta no solo el abastecimiento de la caña a los ingenios, sino también el transporte de los residuos agrícolas hasta la biorefinería bajo tres estrategias diferentes: Residuos picados, residuos enfardados y cosecha integral.
El enfoque holístico del modelo incluyó indicadores operativos, económicos y ambientales a lo largo de las principales actividades dentro de la cadena (preparación de la tierra, cultivo, recolección, manipulación, operaciones en el campo y transporte); los cuales fueron contrastados con las salidas del sistema (producción de azúcar, etanol de primera generación, etanollignocelulósico a partir de los residuos y el excedente de electricidad del proceso de cogeneración) bajo dos funciones objetivo: Utilidad neta y balance energético.
RESUMEN ABSTRACT 1.INTRODUCCIÓN 1.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 1.2 ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN 1.3 MARCO METODOLÓGICO 1.4 DESCRIPCIÓN DEL DOCUMENTO 2 REVISIÓN DE LA LITERATURA 2.1 MERCADO ACTUAL, INCENTIVOS Y POLÍTICAS DE MEZCLA PARA LOS BIOCOMBUSTIBLES 2.1 MODELOS PARA EL SUMINISTRO DE BIOMASA 2.3 MODELO DE SUMINISTRO DE CAÑA DE AZÚCAR Y RAC 2.4 SINÓPSIS DEL ESTADO DEL ARTE 3. CADENA DE ABASTECIMIENTO DE LA CAÑA DE AZÚCAR PARA LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR - ETANOL 3.1 DEFINICIÓN Y LÍMITES DEL SISTEMA 3.1.1 Descripción del caso de estudio 3.1.2 Cultivo de caña de azúcar 3.1.3Cosecha 3.1.4 Transporte de la caña de azúcar 3.1.5 Residuos Agrícolas de Cosecha (RAC) 3.2 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN E INDICADORES CLAVES DE RENDIMIENTO 3.2.1 Indicadores de costo y desempeño logístico 3.2.1.1 Costo fijo 3.2.1.2 Costos variables 3.2.1.3 Resumen de indicadores logísticos y de costos 3.2.2 Ratios de consumo de energía 3.2.2.1 Insumos agrícolas 3.2.2.2 Cultivo 3.2.2.3 Cosecha 3.2.2.4 Transporte 3.2.2.5 Fabricación de maquinaria 3.2.2.6 Resumen de los índices de consumo de energía 3.3 ESTRATEGIAS LOGÍSTICAS PARA LOS RAC 3.3.1 Estrategia base: RAe Picado 3.3.2 Segunda estrategia: RAe enfardados 3.3.3 Tercera estrategia: cosecha integral 4.DESARROLLO METODOLÓGICO 4.1 MODELO DETERMINÍSTICO 4.1.1 Supuestos 4.1.2 Variables del modelo 4.1.3 Parámetros 4.1.4 Restricciones 4.1.4.1 Suministro de caña 4.1.4.2 RAC Picados 4.1.4.3 RAC enfardados 4.1.4.4 Adicional para la cosecha integral 4.1.5 Resultados del modelo 4..1.5.1 Balance de biomasa y costo logístico 4.1.5.2 Consumo de energía 4.2 SIMULACIÓN DE EVENTOS DISCRETOS 4.2.1 Marco lógico Arquitectura del modelo 4.2.2.1 Módulo de planificación de la cosecha 4.2.2.2 Módulo del clima 4.2.2.3 Módulo de la cosecha 4.2.2.4 Módulo de carga y transporte de la caña de azúcar 4.2.2.5 Módulo de hilerado 4.2.2.6 Módulo de RAC picados 4.2.2.7 Módulo de RAC enfardados 4.2.2.8 Módulo de cosecha integral 4.2.2.9 Módulo de estación de lavado en seco 4.2.3 Verificación del modelo 4.2.4 Resultados del modelo 4.2.4.1 Balance y producción de biomasa 4.2.4.2 Costo logístico 4.2.4.3 Consumo de energía 4.3 COMPARACIÓN Y VALIDACIÓN DE LOS MODELOS 5.ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Y OPTIMIZACIÓN 5.1 TIlROUGHPUTY CUELLOS DE BOTELLA 5.2 EVALUACIÓN ECONÓMICA 5.3 ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA (ACV) 5.3.1 Unidad funcional 5.3.2 Supuestos y limitaciones 5.3.3 Asignación 5.3.4 Inventario del Ciclo de Vida (ICV) 5.3.4.1 Estrategia base: RAC picados 5.3.4.2 Segunda estrategia: RAC enfardados 5.3.4.3 Tercera estrategia: cosecha integral 5.3.5 Análisis de los Impactos del Ciclo de Vida (AICV) 5.4 OPTIMIZACIÓN 5.4.1 Maximizar la utilidad neta 5.4.2 Maximizar el balance energético 5.4.3 Utilidad neta vs. balance energético 6. CONCLUSIONES 6.1 RESUMEN DE RESULTADOS 6.2 FORTALEZAS Y CONTRIBUCCIONES DE LA INVESTIGACIÓN 6.3 PRINCIPALES LIMITACIONES INVESTIGACIÓN FUTURA REFERENCIA NOMENCLATURA
