INTRODUCCIÓN
Planteamiento del problema
Objetivos
- General
- Específicos
Calcular la cantidad de gas de efecto invernadero, dióxido de carbono (CO2), generado en el proceso agroindustrial de transformación de la caña de azúcar en México desde la cosecha 1997/1998 hasta la cosecha 2015/2016 y con ello evaluar la sostenibilidad del sector. tomar medidas preventivas en el futuro. Estimar la emisión total de dióxido de carbono (CO2) por toneladas de azúcar producidas generadas en cada uno de los estados productores desde la zafra 1997/1998 hasta la zafra 2015/2016.
Hipótesis
Las emisiones totales de CO2 en el proceso agroindustrial de la caña de azúcar (molienda de caña de azúcar) se obtienen sumando las emisiones de CO2. Emisiones de gases de efecto invernadero en la agroindustria de la caña de azúcar en México.
INDUSTRIALIZACIÓN DEL AZÚCAR Y NECESIDADES ENERGÉTICAS 7
Preparación de la caña de azúcar como materia prima
Se observan cambios en la temperatura de la superficie (línea discontinua negra), en comparación con los resultados simulados por modelos climáticos que tienen en cuenta el forzamiento natural (franjas azules) y el forzamiento antropogénico (franjas rosadas). Evaluación de la sostenibilidad de la agroindustria de la caña de azúcar.
Molienda o extracción de jugo
Clarificación o purificación del guarapo
Para ello se utilizan tamices vibratorios que reducen el bagacillo a aproximadamente 0,5 g/l de jugo y se mezcla el jugo de caña con hidróxido de calcio y ácido fosfórico. La cachaça se mezcla con el bagacillo, se filtra y se lava con agua en el tambor giratorio al vacío y a presión constante.
Evaporación
El residuo que se obtiene de la decantación se llama cachaça, todavía contiene sacarosa por lo que se reprocesa para extraerla. Lo anterior se realiza con ayuda del bagazo (bagazo fino), el cual se toma de las cribas ubicadas en el transportador elevado de bagazo.
Cristalización
Centrifugación
Secado y enfriado
Envasado
Consumo de energía en la industria del azúcar
- Fuentes de energía
16 En resumen, los recursos que utiliza la industria azucarera para satisfacer sus necesidades energéticas son: la caña obtenida mediante la molienda de la caña de azúcar, el petróleo o combustóleo y la electricidad comprada a la empresa eléctrica CFE. La industria azucarera cubre en mayor medida sus necesidades energéticas con caña de azúcar, mientras que una proporción menor es con combustóleo.
MARCO TEÓRICO
Cambio climático
- Antecedentes
- Definición
- Efectos globales del cambio climático
El cambio climático es un fenómeno que se manifiesta en un aumento de la temperatura media en la Tierra. Este aumento de temperatura tiene consecuencias en la intensidad de los fenómenos climáticos en todo el mundo (INE, 2005).
Efecto invernadero
Algunos autores dicen que el nombre efecto invernadero no es el más apropiado, ya que un invernadero calienta más impidiendo la convección que atrapando la radiación, y sugieren que se le llame efecto atmosférico. Este efecto se debe a los gases atmosféricos más complejos y minoritarios, los llamados gases de efecto invernadero (GEI). El efecto invernadero siempre ha existido como consecuencia de la composición natural de la atmósfera; Sin embargo, esta situación ha sido modificada por el progreso humano en los últimos siglos, porque la industrialización ha inyectado diversas cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera, ya sea mediante la quema de combustibles fósiles y la deforestación, o mediante diversos dispositivos y actividades industriales, domésticas y agrícolas (Hardy et al., 1986, Suple, 1998, Tanck, 1971 citado por Garduño, 2004, p.34).
Lo anterior conduce a un aumento del efecto invernadero, ya que más gases absorbentes presentes atrapan más radiación en el sistema climático; Por tanto, el efecto invernadero del que hablamos hoy es en realidad un aumento antropogénico del mismo.
Gases de Efecto Invernadero (GEI)
- Dióxido de carbono
- Metano
- Óxido nitroso
- Hidrofluorocarbono
- Perfluorocarbono
- Hexafluoruro de azufre
Nota: La cantidad de gases traza en la atmósfera se da aquí como la fracción molar (proporción de mezcla molar) del gas en relación con el aire seco (ppm, partes por millón = 10-6; ppm, partes por mil millones = 10-9; ppb, partes por mil millones = 10-12). Este gas forma parte del ciclo global del carbono y su vida en la atmósfera es de 5 a 200 años. La vida útil del N2O en la atmósfera es de 114 años y su eliminación en la atmósfera se produce principalmente mediante la acción fotolítica de la luz solar en la estratosfera.
Los PFC se utilizan como intermediario en la fundición de aluminio, que es la principal fuente, seguida de la producción de semiconductores (el silicio, el azufre y el germanio son los más utilizados en la industria).
El ciclo del Carbono
El cambio climático está estrechamente relacionado con el ciclo del carbono, que según el IPCC es un "ciclo biogeoquímico mediante el cual se intercambia carbono entre la atmósfera, la hidrosfera (incluidos los océanos, los organismos marinos, la materia no viva y el carbono inorgánico disuelto)), el biosfera terrestre (incluyendo agua dulce, carbono del suelo y biomasa) y la litosfera (incluyendo sedimentos y combustibles fósiles)” (NEIKER-Tecnalia, 2015). Por otro lado, en el ciclo geológico o lento, el flujo entre la litosfera, los océanos y la atmósfera se produce cuando el CO2 de la atmósfera se combina con agua para formar ácido carbónico, que reacciona lentamente con el calcio y el magnesio de la corteza terrestre, formando carbonatos. El ciclo continúa cuando las rocas sedimentarias del fondo del mar son arrastradas hacia el manto terrestre por un proceso de subducción (un proceso por el cual una placa tectónica cae debajo de otra).
Así, las rocas sedimentarias quedan expuestas a altas presiones y temperaturas debajo de la superficie terrestre, se funden y reaccionan con otros minerales liberando CO2.
Los sumideros de carbono
36, de los cuales el 45% permaneció en la atmósfera y el 55% restante fue absorbido y almacenado por sumideros de carbono. Según estos datos, los sumideros de carbono del planeta han reducido su capacidad de absorción y almacenamiento en un 5% respecto a la década de 1990 (GCP, 2008).
CO2 F son las emisiones de CO2 de origen fósil CET del consumo energético total. CO2 F son las emisiones de CO2 de origen fósil CET es el consumo total de energía. Este intervalo se denomina intervalo óptimo de carga de CO2 (CCOCO2) y representa el grado de relación entre el consumo de energía y las emisiones de CO2 (tasa de emisión de energía de CO2) y la capacidad de absorción de los sumideros de carbono del planeta.
Valores superiores a 0,02918 kgCO2/MJ superan la capacidad de carga del planeta y contribuyen a la acumulación de CO2 en la atmósfera (Morrillón y Hernández, 2011).
Mercado internacional
- Producción, consumo y comercio mundial de la caña de azúcar
- Producción mundial de azúcar
- Consumo mundial
- Comercio internacional
- Precios
En términos de intercambio comercial de caña de azúcar en 2014, los principales países exportadores fueron la República Democrática Popular Lao, Malasia, Colombia, China y México, que en conjunto exportaron el 96,8% del total mundial, es decir, 42.788 toneladas. Se sabe que la obtención de azúcar en el mundo se logra principalmente mediante la extracción del jugo o miel de dos productos: la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Sin embargo, entre los ciclos azucareros 2004/05 y 2015/2016, aproximadamente el 78% de la producción mundial de azúcar provino de la caña de azúcar.
46 A un nivel, los principales países productores de azúcar son: Brasil, India, la Unión Europea, China, Tailandia y México, que en conjunto representan el 67,8% de la producción mundial del edulcorante (ver Gráfico 5).
Mercado nacional
- Aspectos socioeconómicos de la industria azucarera
- Producción nacional
- Distribución de los ingenios azucareros
- Consumo nacional
- Intercambio comercial
- Precios nacionales
La producción mensual de caña de azúcar en México comienza en octubre y finaliza en septiembre del año siguiente (FIRA, 2015). Estas entidades reportaron los mayores rendimientos expresados en toneladas de caña por hectárea y azúcar obtenida por hectárea. En las últimas diez zafras, la dinámica de producción difiere según el tipo de azúcar.
Los principales países de origen de las importaciones de azúcar en México provienen de Guatemala, Nicaragua, Brasil y Colombia (Secretaria de Economía, 2012).
EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO GLOBALES Y EN
Emisiones de GEI por sectores
En el contexto internacional, la Agencia Internacional de Energía ha determinado que el sector energético es responsable del 64% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, y es responsable del 84% de las emisiones de CO2. Este sector representó el 67,3% de las emisiones totales en 2010 (ver Gráfico 18), alcanzando 516,84 millones de toneladas de CO2 eq. En cuanto a las emisiones relacionadas con el consumo de combustible, se estiman las emisiones correspondientes a CO2, CH4 y N2O.
Las emisiones fugitivas, por su parte, se estiman como las de CH4 provenientes de las actividades de producción y procesamiento de carbón, petróleo y gas natural.
Impactos y vulnerabilidad ante el cambio climático en México
Se proyecta que la infraestructura (puerto y carretera) de las zonas costeras será la más afectada por eventos hidrometeorológicos, así como por el aumento esperado del nivel del mar. La mayor concentración de población en las zonas costeras debido al crecimiento del turismo ha aumentado el número de personas expuestas a desastres. El aumento del nivel del mar también puede tener consecuencias negativas para el sector turístico y la población de las zonas costeras.
La ocurrencia de eventos naturales extremos más frecuentes e intensos puede poner en peligro la infraestructura para la producción de electricidad y petróleo; Por ejemplo, las temperaturas más altas reducirán la eficiencia de la transmisión de electricidad, y la producción de energía hidroeléctrica puede verse afectada por la reducción de los niveles de agua en las represas.
REVISIÓN DE LITERATURA
Iribarren, D., Vázquez-Rowe, I. 2010) centraron su estudio en la evaluación de la huella de carbono de los productos del mar como subgrupo clave en el sector alimentario. Finalmente, la suma global de las huellas de carbono de la pesca costera y marina y de la acuicultura extensiva e intensiva produjo la huella de carbono de la actividad pesquera gallega. Los autores Morillon y Hernández (2011) desarrollaron una metodología para la evaluación de materiales de construcción basada en la normativa de Análisis de Ciclo de Vida (LCA), que establece un límite para la cantidad de emisiones de CO2 provenientes del consumo de energía que pueden ser absorbidas por los sumideros de carbono terrestres. y asimilar.
Para el periodo de estudio, la estimación de emisiones de CO2 por tonelada de azúcar producida indicó que las entidades que presentan las mayores emisiones de la agroindustria de la caña de azúcar son Sinaloa con emisiones de 2 mil 265 kilogramos de CO2, Quintana Roo con 2 mil 223 kilogramos y Tabasco con 2 mil 162 kilogramos. .
METODOLOGÍA
- Análisis de las variables
- Calculo de las emisiones de CO 2 por la quema de bagazo
- Calculo de las emisiones de CO 2 por el consumo de petróleo
- Calculo de las emisiones de CO 2 por el consumo de energía eléctrica
- Emisiones totales de CO 2 en la agroindustria de la caña de azúcar
- Consumo total de energía utilizada en la agroindustria azucarera
- Evaluación del nivel de sustentabilidad
Una vez lograda esta equivalencia, se multiplica por el factor de emisión de CO2 de la caña (0,1000 kg CO2/MJ) para obtener la emisión total de CO2 resultante de la quema de caña para producir energía en la molienda de caña. . Finalmente, una vez obtenida la transformación de litros de petróleo a megajulios, se multiplicó por el factor de emisión del petróleo (0,0741 kg CO2/MJ) para obtener las emisiones totales de CO2 de este tipo de energía. Por tanto, multiplicando el consumo eléctrico total de los molinos por este factor de conversión, obtuvimos el equivalente en Julios.
Finalmente, la electricidad de CFE tiene un factor de emisión de CO2 de 0.0523 CO2/MJ, por lo que al multiplicar el total de megajulios por el factor de emisión se obtuvo la emisión total de CO2 por el uso de electricidad de CFE.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
- Consumo de energía total y emisiones totales de CO 2 por tonelada de azúcar producida
- Evaluación de la sustentabilidad de la agroindustria de la caña de azúcar
Las emisiones de CO2 a nivel nacional promediaron 2.004,5 kg/tonelada de azúcar, de las cuales el 89,7% proviene de la combustión de bagazo. Si el factor de emisión supera los 0.02918 kg CO2/MJ, límite de capacidad de carga óptimo para México, tomando en cuenta la capacidad de absorción de los sumideros de carbono, la agroindustria de la caña de azúcar será considerada insostenible (Morillón y Hernández, 2011). Los resultados de la evaluación del nivel de sustentabilidad de la agroindustria de la caña de azúcar arrojaron que esta agroindustria en México no tiene un nivel óptimo de sustentabilidad, debido a que excede la capacidad de absorción de los sumideros de carbono, contribuyendo así al problema del cambio climático. .
Nota de prensa: La agroindustria de la caña de azúcar representa nueve por ciento del PBI primario.
Estructura del consumo energético de las principales ramas industriales por tipo
Principales países productores de caña de azúcar
Producción mundial de azúcar, 2004/05 - 2015/16
Principales países productores de azúcar 2014/15
Consumo mundial de azúcar, 2004/05 - 20015/16
Principales países consumidores de azúcar, 2014
Principales países exportadores de azúcar, 2014/15
Principales países importadores de azúcar, 2014/15
Contrato de futuros #11. Precio del azúcar (US Cts/lb)
Producción por tipo de azúcar en México, zafra 2005/06 - 2015/16
Consumo de edulcorantes en México, 2004/05 -2014/15
Precio del azúcar en el mercado nacional (pesos por tonelada)
Total de emisiones de GEI a nivel mundial
Emisiones de GEI por tipo de gas en México
Emisiones por entidad federativa (millones de toneladas CO 2 )
Participación de los sectores en las emisiones de GEI
Producción de azúcar base estándar, 1997/98 -2015/16
Consumo de bagazo en los ingenios azúcareros, 1997/98 -2015/16
Consumo de petróleo en los ingenios azucareros, , 1997/98 -2015/16
Demanda de energía eléctrica de CFE de los ingenios azucareros, 1997/98 -
Comportamiento de las emisiones de CO 2
Consumo total de energía por tonelada de azúcar producida (megajoules)…
Factores de emisión en la agroindustria de la caña de azúcar (kgCO 2 /MJ)…
Porcentaje de carbono que se queda en la atmósfera
Carbono que se queda en la atmósfera (kg)
