Cadena de suministro mejoraría producción de biocombustibles
A partir de un método matemático que considera tanto las características de la materia prima (residuos agrícolas) como la capacidad y ubicación de la biorrefinería, además de la sostenibilidad, se plantea un modelado del proceso de la cadena de suministro.
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| El modelo establece los lugares más adecuados para ubicar las instalaciones. Fotos: William Sarache, profesor UNAL Sede Manizales. |
La producción de biocombustibles a partir de residuos agrícolas se ha identificado como una energía promisoria, por lo que el Grupo de Investigación en Innovación y Desarrollo Tecnológico de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales trabaja en el diseño una cadena de suministro que integre las decisiones de instalaciones e inventario; la capacidad y ubicación de centros de acopio y biorrefinerías; y los flujos a lo largo de la cadena.
Según el profesor William Sarache, del Grupo de Investigación, una cadena de suministro de biocombustibles es una red de múltiples escalones que determina la proximidad de la biorrefinería a los usuarios finales, las áreas de producción de materias primas, los sistemas locales de transporte, la calidad ambiental y las economías regionales, entre otros factores.
Principales desafíos
En la actualidad, la producción y comercialización de biocombustibles se ve obstaculizada por factores asociadas con el rendimiento de la materia prima y la estacionalidad, ya que la cosecha no está disponible durante todo el año.
El suministro de biomasa varía mucho de una estación a otra según condiciones climáticas como lluvia, temperatura y humedad, lo que representa un desafío importante para mantener el nivel de producción de las biorrefinerías comenta el docente.
Agrega que, para remediar este problema, las biorrefinerías almacenan biomasa o biocombustibles en diferentes etapas de la cadena de suministro durante todo el año, lo que aumenta los costos tanto de mantenimiento del inventario unitario como del total de la cadena de suministro.
Decisiones estratégicas
La clasificación de la cadena de suministro de biocombustibles a partir de residuos de café se compone de: una red de proveedores de los residuos; centros de reunión para operaciones de pretratamiento y espacio para realizar el inventario que garantice el flujo de material hacia las plantas; biorrefinerías dedicadas a obtener bioetanol; e instalaciones de mezcla, donde –según las regulaciones nacionales– el etanol obtenido se mezcla con combustibles fósiles.
El profesor Sarache explica que el objetivo del modelo propuesto desde la UNAL Sede Manizales busca establecer decisiones estratégicas como el número, la capacidad y ubicación de los centros de reunión y biorrefinerías; y las decisiones de inventario, que permitan mantener un equilibrio adecuado entre resultados económicos, ambientales y sociales.
Como aspecto innovador, este estudio determina tanto los momentos adecuados para abrir y cerrar instalaciones como los flujos de material a través de la cadena de suministro y el nivel de inventario que se deben mantener en los centros de acopio para cumplir con los requisitos de la biorrefinería.
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| Con la investigación se determina cu´pando se deben abrir o cerrar las instalaciones, según las necesidades del mercado. |
Factores de riesgo
La cadena de suministro de café es una de las más contaminantes en el contexto de la industria alimentaria. Por ejemplo, después de recolectar la cereza se eliminan el mucílago y la pulpa utilizando un método que requiere una gran cantidad de agua que generalmente se extrae de los ríos. Según el Centro Nacional de Investigación del Café de Colombia, el mucílago representa el 28 % del material contaminante en esta operación y la pulpa cerca del 44 %, materiales que luego se vierten en las fuentes de agua.
Teniendo en cuenta este problema, en nuestro modelo se consideraron los ‘estándares ambientales’, con los cuales tenemos en cuenta los impactos de la organización en la tierra, el aire, el agua y los ecosistemas.
Para la investigación se analizaron tres factores de riesgo en la cadena de suministro actual: la contaminación del agua generada por los agricultores (proveedores); los centros de recolección; y las biorrefinerías, en términos de sólidos suspendidos totales que, en el caso de los agricultores, se generan por la cantidad de residuos de café que no se utilizan como materia prima en la cadena de suministro.
También se analizó la contaminación del aire en términos de emisiones de CO2 a través de la instalación de la cadena de suministro, incluidos proveedores, y la contaminación generada por las operaciones de transporte.
Modelo sostenible
El modelo propuesto por los investigadores UNAL integra decisiones estratégicas relacionadas con la capacidad y ubicación de las instalaciones, las decisiones tácticas sobre inventarios y flujos de materiales, dirigidas a obtener una estructura de cadena de suministro de biocombustibles flexible y sostenible utilizando residuos agrícolas.
También establece los lugares más adecuados para ubicar las instalaciones y una estrategia de capacidad dinámica. “A diferencia de la mayoría de las investigaciones relacionadas con el tema, la estrategia de capacidad dinámica propuesta por nosotros (apertura y cierre de instalaciones) proporciona un plan de inversión flexible y realista para apoyar la toma de decisiones a largo plazo. Además el modelo ha considerado, por primera vez, la utilización de múltiples residuos de cultivos de café (tallos, pulpa y mucílago) en para la producción de bioetanol”, puntualizó el investigador.
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