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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 4.7 Precio
41 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 Dejado en el bosque: Copa, ramas y follaje
Proporción (%) 23,0
Tocón (excluidas las raíces) Aserrín Aserrío: Virutas, costeros y recortes Aserrín y menudos Pérdidas varias
10,0 5,0 17,0 7,5 4,0
Corteza Madera aserrada Total
5,5 28,0 100,0
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 considerable en el precio.
c) Fuel – Oil:
se considera una diferencia
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 insitu 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 Produccion (m3) Madera verde (m3) Madera seca (m3) Total madera (m3) como materia prima
2008 10.000,0 4.000,0 2.000,0 6.000,0
2009 7.180,0 2.872,0 1.436,0 4.308,0
2010 2011 9.118,0 11.000,0 3.647,2 4.400,0 1.823,6 2.200,0 5.470,8 6.600,0
Promedio 9.324,5 3.729,8 1.864,9 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 Periodo Año (300 dias)
Total de matria prima m3 5.594,70
Madera seca m3 1.864,90
Cantidad de briquetas Madera verde Ton Kg Unidades m3 3.729,80 1.008,91 1008910 100891
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 Total
Total
($/mes)
($/año)
(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 Ingresos Costos operacionales y administracion Intereses Utilidad Bruta Depreciacion Utilidad gravable Impuesto (19%) Depreciacion Utilidad despues de impuesto Infraestructura Maquinaria Capital de trabajo Flujo de caja
0
1 263.194,15 -137.015,32 -82.068,63 44.110,20 -19.590,00 24.520,20 -4.658,84 19.590,00 39.451,36
2 263.194,15 -137.015,32 -76.919,20 49.259,62 -19.590,00 29.669,62 -5.637,23 19.590,00 43.622,40
3 263.194,15 -137.015,32 -71.254,83 54.924,00 -19.590,00 35.334,00 -6.713,46 19.590,00 48.210,54
4 263.194,15 -137.015,32 -65.024,02 61.154,80 -19.590,00 41.564,80 -7.897,31 19.590,00 53.257,49
5 6 7 8 9 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 263.194,15 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -137.015,32 -58.170,13 -50.630,85 -42.337,65 -33.215,12 -23.180,34 68.008,69 75.547,97 83.841,18 92.963,70 102.998,48 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 -19.590,00 48.418,69 55.957,97 64.251,18 73.373,70 83.408,48 -9.199,55 -10.632,01 -12.207,72 -13.941,00 -15.847,61 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 19.590,00 58.809,14 64.915,96 71.633,45 79.022,70 87.150,87
10 263.194,15 -137.015,32 -12.142,08 114.036,74 -19.590,00 94.446,74 -17.944,88 19.590,00 96.091,86
-583.681,68 -195.900,00 -41.104,60 -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$) TIR (%)
-489.580,84 -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 (%) 8 15
Precio ($/unidad) 1.300 1.400
Ingresos (US$/ año) 285.127 307.060
VAN -389201,21 -288821,58
TIR -0,02% 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 Pesimista Optimista
Unidades/ año 77.687,6 108.247,6
Ingresos 202.663,304 282.385,043
VAN TIR (%) -784.838 NA -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 Ingresos (US$) 263.194,15 263.194,15
Costos (US$) Disminución (%) VAN TIR (%) 119.770,17 20, 00 -403.796, 02 -0, 63% -102.525,01 40,00 -318.011,19 2,28%
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.
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.
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ANEXOS
ANEXO 1: DETALLE INFRAESTRUCTURA.
Tabla a: Cotización infraestructura
PARTIDA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TRAZADOS Y NIVELES EXCAVACIONES RELLENO RETIRO DE EXCEDENTES EMPLANTILLADO MOLDAJE HORMIGON VIGAS RADIER ESTRUCTURA METALICA PLACAS E INSERTOS REVESTIMIENTO METALICO EXTERIOR PV4 FORROS Y CANALES SC. ELECTRICO PUERTA DE MADERA PUERTA METÁLICA PORTONES ESTRUCTURA METALCON OFICINA 2 X 2 M REVESTIMIENTO PLANCHA VOLCANITA 15 MM CIELO VOLCANITA ST VENTANA EMPASTE ESMALTE EPOXICO 1 MANO
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
UNIDAD CANTIDAD
P. UNITARIO 357,4254 5837,1243 14282,2678 7798,8608 66450,18 13779,2296 90503,1135 99161,986 1791,0492 3582,4478 10231,6976
TOTAL
ML M3 M3 M3 M3 M2 M3 M3 KG KG M2
822 768 576 300 7 153,6 150,5 144 29943 4491,5 2572
ML SC UN UN UN M2
188 1 1 2 1 24
8000 1.504.000,00 18089432,5 18.089.432,50 46113,837 46.113,84 700652 1.401.304,00 398089 398.089,00 13318,3513 319.640,43
M2
14,4
5714,4918
82.288,68
M2 UN M2 M2
4 1 14,4 14,4
15447,3443 35000 1496,6985 2300 SUB TOTAL G.G. UTIL. SUB TOTAL NETO IVA TOTAL
61.789,38 35.000,00 21.552,46 33.120,00 163.852.673 32.770.534 12.288.950 208.912.158
293.803,68 4.482.911,46 8.226.586,25 2.339.658,24 465.151,26 2.116.489,67 13.620.718,58 14.279.325,98 53.629.386,20 16.090.385,17 26.315.926,23
39.693.310 $248.605.468
ANEXO 2: CUADRO DE CONSUMO DE POTENCIA.
CONSUMO MAQUINARIA
MODELO
POTENCIA (kw)
B-65/110
30 kw
SECADOR
B-10000
28 kw
PICADOR
BM-350/20
22 kw
BRIQUETEADORA
80 kw
ANEXO 3: FOTOS EN TERRENO.
Figura 1: Materia Prima
Figura 2: Materia Prima
A un 12% de humedad, listo para proceso de briqueteado.
Cortes y orillas verdes para el proceso de chipiado.
Figura 3: Materia Prima verde
Figura 4: Madera rajones
Acopio de despuntes y recortes listo para triturar.
De esta manera llega la madera al aserradero para su posterior tratamiento
Figura 5: Madera elaborada
Figura 6: Silo aserrín húmedo
Madera procesada que no se contempla para el briqueteado.
Aserrín húmedo listo para someter al proceso de secado
Figura 7: Silo aserrín seco
Figura 8: Aserradero SALFA
Aserrín seco listo para someter al proceso de briqueteado
Sector corte y dimensionado de madera elaborada.
ANEXO 4: DATOS DE SENSIBILIZACIÓN
Figura 1: Sensibilización caso promedio Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
VAN (US$) -587.779,78 -578.125,10 -567.840,00 -556.872,31 -545.164,81 -532.654,62 -519.272,60 -504.942,64 -489.580,84 -473.094,63 -455.381,74 -436.329,07 -415.811,37 -393.689,79 -369.810,21 -344.001,30 -316.072,44 -285.811,21 -252.980,58 -217.315,77 -178.520,51 -136.262,91 -90.170,58 -39.825,17 15.244,07 75.567,59 141.744,08 214.450,20 294.452,04 382.618,31 479.935,66
Figura 2: SENSIBILIZACIÓN AUMENTO DE PRECIO
A $ 1.300 Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
A $ 1.400 VAN (US$) -513.297,98 -501.041,30 -487.999,84 -474.109,40 -459.299,60 -443.493,16 -426.605,15 -408.542,14 -389.201,21 -368.468,86 -346.219,79 -322.315,50 -296.602,72 -268.911,62 -239.053,81 -206.820,01 -171.977,47 -134.266,99 -93.399,53 -49.052,32 -864,46 51.568,13 108.698,61 171.035,81 239.151,96 313.691,57 395.381,64 485.043,51 583.606,58 692.124,19 811.792,18
Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
VAN (US$) -438.816,18 -423.957,50 -408.159,68 -391.346,49 -373.434,39 -354.331,69 -333.937,70 -312.141,65 -288.821,58 -263.843,09 -237.057,84 -208.301,93 -177.394,06 -144.133,44 -108.297,41 -69.638,71 -27.882,50 17.277,22 66.181,53 119.211,14 176.791,59 239.399,18 307.567,81 381.896,79 463.059,85 551.815,55 649.019,21 755.636,83 872.761,11 1.001.630,07 1.143.648,71
Figura 3: Variación en la producción Caso pesimista Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
Caso optimista VAN (US$) -808.834,40 -806.661,51 -804.294,67 -801.715,42 -798.903,38 -795.836,01 -792.488,32 -788.832,65 -784.838,29 -780.471,13 -775.693,25 -770.462,46 -764.731,74 -758.448,64 -751.554,62 -743.984,20 -735.664,13 -726.512,31 -716.436,65 -705.333,70 -693.087,10 -679.565,85 -664.622,18 -648.089,30 -629.778,59 -609.476,50 -586.940,90 -561.896,85 -534.031,70 -502.989,35 -468.363,62
Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
VAN (US$) -522.609,37 -510.677,99 -497.981,11 -484.456,06 -470.034,09 -454.639,74 -438.190,04 -420.593,72 -401.750,24 -381.548,73 -359.866,75 -336.568,99 -311.505,67 -284.510,85 -255.400,41 -223.969,82 -189.991,60 -153.212,40 -113.349,66 -70.087,89 -23.074,26 28.086,31 83.836,84 144.674,88 211.159,96 283.922,34 363.672,97 451.215,10 547.457,72 653.431,10 770.304,91
Figura 4: Disminución de costos
En un 20% Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
En un 40% VAN (US$) -522.712,04 -510.974,55 -498.483,44 -485.176,95 -470.987,40 -455.840,43 -439.654,34 -422.339,22 -403.796,02 -383.915,52 -362.577,12 -339.647,51 -314.979,14 -288.408,53 -259.754,27 -228.814,86 -195.366,17 -159.158,59 -119.913,71 -77.320,67 -31.031,81 19.342,16 74.237,79 134.145,35 199.616,24 271.271,52 349.811,82 436.028,74 530.818,06 635.195,15 750.312,77
Tasa de descuento (%) 0,2 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 -0,01 -0,02 -0,03 -0,04 -0,05 -0,06 -0,07 -0,08 -0,09 -0,1
VAN (US$) -457.644,31 -443.824,00 -429.126,87 -413.481,60 -396.810,00 -379.026,25 -360.036,08 -339.735,79 -318.011,19 -294.736,41 -269.772,50 -242.965,95 -214.146,92 -183.127,26 -149.698,33 -113.628,42 -74.659,91 -32.505,97 13.153,16 62.674,44 116.456,90 174.947,22 238.646,16 308.115,87 383.988,41 466.975,45 557.879,57 657.607,28 767.184,08 887.771,99 1.020.689,88