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Producción a partir de la remolacha

En México es escasa la experiencia en el cultivo de la remolacha. Por ello, el documento de SENER-BID-GTZ presenta un estudio de caso sobre remolacha para el Valle de Mexicali efectuado en la década de los ochenta. Cabe destacar que este caso se presenta para ofrecer referencias útiles para una evaluación inicial. Para determinar la viabilidad efectiva de la remolacha deben hacerse estudios complementares con mayor detalle.

Características de la remolacha

Planta bianual que durante el primer ciclo de su desarrollo produce una raíz con alto contenido de sacarosa (16 – 18% en peso) dependiendo de la variedad (ciclo de 6 a 7 meses a partir de la siembra) y en el segundo ciclo desarrolla un tallo floral, yemas, flores y semillas.

La materia seca de la remolacha, es casi tan rica como la de los cereales y puede ser empleada o vendida como alimento para ganado.

En Europa la remolacha junto con el trigo representan las materias primas principales para la producción de bioetanol.

Tiene la desventaja frente a la caña de azúcar o el sorgo dulce, que no puede generar la energía que requiere su procesamiento a partir de la quema de sus residuos, porque éstos no son suficientes. Por ello, en su producción deberá incluirse el consumo energético (electricidad y calor) tanto para su procesamiento como para el secado de la torta húmeda que queda, para ser vendida como alimento para ganado. Particularmente para las condiciones mexicanas, se considera que la demanda energética para su procesamiento es de aproximadamente 6.7 MJ de energía térmica y 0.084 kWh de electricidad por litro de bioetanol.

Como después del primer paso de producción su procesamiento es similar al de la caña de azúcar, puede también usarse de manera combinada en ingenios, aprovechando así el bagazo de la caña para producir energía.

Composición de la raíz de remolacha

En base seca, el 77% del peso de la raíz, está representado por azúcares fermentables, casi exclusivamente sacarosa.

En base húmeda, sus características son las siguientes:

Componente Porcentaje en peso %

Agua

75.10

Carbohidratos

19.14

Fibra

1.13

Proteína cruda

1.35

Grasa

0.25

Cenizas

3.03

El análisis típico del jugo de remolacha para procesamiento (equivalente al jugo mezclado de la caña) muestra un contenido del 87.75% de sacarosa más 1.03% de azúcares invertidos en base seca.

De una tonelada de raíz, como co-producto de la fabricación de bioetanol, se producen:

  • 472 kg de pulpa húmeda que debe secarse para ser usada como alimento para ganado.
  • 17 kg de pectina.
  • 2.9 kg de lignina.

Requerimientos agroclimáticos

Requerimientos agroecológicos de la remolacha azucarera (Beta vulgaris L.)
Variable Alto Medio Bajo

Temperatura media período noviembre - abril

15°-21° C

10°-15° C y 21°-25° C

25°

Pendiente

0-2 %

2-4 %

>4 %

Textura del suelo

Media gruesa

Media gruesa

Fina

Suelo

Área agrícola de riego

Área agrícola de riego

Otros

Proceso de producción

El proceso de producción de bioetanol a partir de remolacha empieza con el lavado y troceado fino de las raíces, que son reducidas a fracciones de sección triangular y 3 milímetros de espesor, llamadas cosetas.

Las cosetas se envían a un difusor, adonde en agua a 70º C de temperatura se mueven lentamente disolviendo los azucares presentes en la raíz. La pulpa remanente se seca para su venta como alimento para ganado, mientras que el jugo sigue un proceso igual al de la caña de azúcar: fermentación, destilación y deshidratación.

Rendimientos

Asumiendo una concentración de azucares totales de 19% en las raíces (varía típicamente entre 15 a 20%), se estima una producción de etanol de 80 a 100 litros por tonelada de raíces, y 51 kg de torta fibrosa que puede ser utilizada como alimento animal.

Particularmente para las condiciones mexicanas, se consideró que la demanda energética para su procesamiento y fabricación de etanol, cerca de 6.7 MJ y 0.084 kWh respectivamente de energía térmica y electricidad por litro de etanol, sería suministrada gratuitamente a partir de los excedentes de una planta geotérmica existente en la región adonde se plantea eventualmente promover ese cultivo.

En México se cultivó en el Valle de Mexicali, B. C. y en los Valles del Yaqui y del Fuerte en donde se evaluó la producción de remolacha en tierras marginales (con altos niveles de salinidad y sodio) regadas con las aguas de drenaje que ya iban al mar. En estas condiciones extremas el cultivo produjo 40 toneladas de raíz por hectárea.

Costos

Costo de producción de la remolacha para el caso del Valle de Mexicali, por hectárea y por tonelada

Preparación de tierras

$1,261.00

Cultivos, siembra y aplicación de insumos

$1,420.00

Semilla

$1,413.00

Fertilizante

$2,117.00

Agroquímicos (insecticida, herbicida y fungicida)

$5,029.00

Cuota de agua

$950.00

Mano de obra (3 jornales)

$600.00

Cosecha (85 toneladas por hectárea)

$2,723.00

Transporte

$2,569.00

Intereses crédito de avío

$750.00

Seguro agrícola

$700.00

Cuotas varias

$240.00

Costo total por hectárea

$19,772.00

Fuente: Universidad de California. Condado del Valle Imperial, California y Agricultores y técnicos del Valle de Mexicali.

  • Costo de producción por tonelada: 232.61 pesos.
  • Variedades: Phoenix; Beta 4430.

La tecnología de producción es la que se practica en el Valle Imperial de California (vecino inmediato). Los costos de agroquímicos; semilla, y cosecha son los del Valle Imperial; los de labores mecanizadas de preparación de tierras, cultivos, aplicación de insumos, transporte, agua, mano de obra, seguro e intereses, son según las cuotas y tarifas de la región. No se considera renta de tierra que se cotiza en $ 3,500 por hectárea al año, ni la generación de energía calorífica y eléctrica porque se parte del supuesto de que emplea la proveniente del vapor de escape de la geotermoeléctrica de Cerro Prieto, cercana al lugar.

Costos de operación y mantenimiento

Para la energía eléctrica consumida se adoptó un precio de 150 US$/MWh y para el gas natural, asumido como la fuente complementar de energía térmica a ser empleada en calderas con 80% de rendimiento (dado que se supone el uso del vapor residual de la geotermoeléctrica de Cerro Prieto), se consideró un precio de 5.50 US$/MJ.

Costos de operación y mantenimiento para la fabricación de bioetanol usando remolacha
Materia prima Productividad (litros de bioetanol por tonelada) Consumo energético Otros productos

Remolacha

86

Electricidad: 0.08 kWh/litro
Combustión: 6.7 MJ/litro

51 kg de residuos

Costos totales

Composición de los costos de producción de bioetanol usando remolacha (centavos de dólar por litro)
Caso Remolacha

Materia prima

$0.44

Inversiones

$0.15

Energía

$0.00

Otros

$0.10

Total

$0.69

Inversión

Inversión de 30 millones de dólares para crear una destilería autónoma con 150 m3 al día de capacidad, operando 250 días al año al 86% de su capacidad, procesando por zafra 375 mil toneladas de remolacha y produciendo 32,250 m3 de bioetanol. Requiere de 2,518 MWh y 212 TJ respectivamente para atender su demanda de electricidad y calor de proceso.

Inversión en una planta autónoma de producción de bioetanol usando remolacha
Materia prima Inversión (miles de dólares) Capacidad
M3 al día
Inversión unitaria
Dólares / litro / día

Remolacha

$30,000

150

$200

La inversión fue anualizada considerando una vida económica de 10 años y una tasa descuento de 12%. Se incluyeron costos de mano de obra y administración, costos de los insumos de producción y costos de mantenimiento y conservación, estimados a partir de casos reales, agregando todos los costos, inclusive los costos asociados a demanda de energía para producción, menos los de energía a completitud (puesto que el modelo supuso el empleo del vapor residual de la geotermoeléctrica de Cerro Prieto).

Publicaciones relevantes para la remolacha azucarera

Guías técnicas

Todos los archivos están en formato PDF.


Potenciales productivos de remolacha dulce por estado y municipio

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Última actualización el Jueves, 22 de Noviembre de 2012 17:50
 

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