Problema de la investigación

La falta de identificación de indicadores de mercado, alternativas de uso y de un Análisis de Proceso para la producción sostenible de ácido cítrico en Cuba a partir de sustratos y fuentes renovables de energía, impide la implementación de una estrategia de integración material y energética para la introducción de este producto como alternativa de diversificación de la industria azucarera.

Hipótesis

Si se definen indicadores de mercado, alternativas de uso y se realiza un análisis de proceso para la producción sostenible de ácido cítrico a partir de sustratos de la industria azucarera y fuentes renovables de energía, se estará en condiciones de proponer una estrategia de integración material y energética para la introducción de este producto como vía de diversificación de la industria azucarera cubana.

Objetivo General

Implementar una estrategia de integración material y energética para la producción sostenible de ácido cítrico con la utilización sustratos y fuentes renovables de energía, como alternativa de diversificación de la industria azucarera cubana a partir de la identificación de indicadores de mercado y el Análisis Complejo de Procesos en presencia de incertidumbre.

Objetivos específicos

  1. Identificar indicadores del mercado del ácido cítrico y su tendencia a nivel mundial a diez años vista.
  2. Realizar un análisis prospectivo de las diferentes alternativas de uso del ácido cítrico y su importancia.
  3. Realizar un análisis de procesos en condiciones de incertidumbre para determinar a partir de la propuesta de diferentes alternativas tecnológicas para la producción de ácido cítrico, la más idónea en condiciones cubanas y la capacidad de producción acorde a las características del mercado.
  4. Desarrollar métodos y software que permitan el análisis para instalaciones específicas de la industria azucarera, de las posibilidades de integrar la Fábrica de Ácido Cítrico en condiciones energéticas sustentables y ambientalmente compatibles.

Tareas Científicas

  1. Estudiar el mercado del ácido cítrico en la actualidad y su evolución a 10 años vista.
  2. Estudiar las aplicaciones del ácido cítrico y los residuos del proceso a nivel mundial y proponer una estrategia teniendo en cuenta la flexibilidad en la producción.
  3. Determinar la localización y capacidad de la nueva instalación acorde con la demanda actual en el mercado del ácido cítrico y su evolución a 10 años vistas.
  4. Desarrollo de modelos de procesos para pronosticar el efecto de diferentes niveles de extracción de sustratos azucarados en la calidad y cantidad de azúcar y en el balance energético de la planta
  5. Analizar las diferentes alternativas de mezcla de sustratos azucarados y recirculación de las vinazas de otros procesos fermentativos en la producción de ácido cítrico.
  6. Modelación del proceso de fabricación de ácido cítrico. Análisis de la recuperación de subproductos.
  7. Análisis de las posibles tecnologías conocidas o en desarrollo de productos de interés en el mercado susceptible de ser producidas, empleando los subproductos de la producción de ácido cítrico
  8. Establecer y optimizar los balances de masa y energía globales en una industria que incluya la fabricación de ácido cítrico.
  9. Elaborar y evaluar esquemas de cogeneración en la industria azucarera con diferentes niveles de extracción de extracción de sustratos azucarados que permitan satisfacer los requerimientos de electricidad y vapor de las instalaciones productoras de azúcar, ácido cítrico y las producciones a partir de los subproductos de la fabricación de ácido cítrico.
  10. Formulación de modelos de indicadores económicos del combinado productor de ácido cítrico.
  11. Estudiar, a partir de los modelos de los diferentes componentes del sistema, las mejores soluciones en las condiciones específicas de las industrias azucareras de los países involucrados.
  12. Búsqueda, selección y desarrollo del software necesario para realizar el análisis del ciclo completo de producción de ácido cítrico de evaluación de reconversión de la inversión en caso de una eventual necesidad de utilizarla parcial o totalmente en otras producciones.
  13. Formulación, evaluación y determinación técnico económica de las alternativas óptimas de esquemas en la producción de ácido cítrico a partir de sustratos azucarados de la industria de la caña de azúcar.
  14. Estudio comparativo entre las posibilidades de obtención de ácido cítrico a partir de fuentes renovables y no renovables.

 

Resultados y contribuciones del trabajo

  1. Indicadores del mercado del ácido cítrico en la actualidad, su evolución a 10 años vista y las aplicaciones del producto.
  2. La localización y capacidad de la nueva instalación acorde con la demanda actual en el mercado del ácido cítrico y su evolución a 10 años vistas.
  3. Las tecnologías conocidas en la producción de ácido cítrico o en desarrollo de productos de interés en el mercado susceptible de ser producidas, empleando los subproductos de la producción.
  4. Los modelos de procesos para pronosticar el efecto de diferentes niveles de extracción de sustratos azucarados en la calidad y cantidad de azúcar y en el balance energético de la planta
  5. Las posibilidades de mezcla de sustratos azucarados y recirculación de las vinazas de otros procesos fermentativos en la producción de ácido cítrico.
  6. Los valores óptimos del sistema de ecuaciones de los balances de masa y energía globales en una industria que incluya la fabricación de ácido cítrico.
  7. Los esquemas de cogeneración en la industria azucarera con diferentes niveles de extracción de extracción de sustratos azucarados que permitan satisfacer los requerimientos de electricidad y vapor de las instalaciones productoras de azúcar, ácido cítrico y las producciones a partir de los subproductos de la fabricación de ácido cítrico.
  8. Los modelos de indicadores económicos del combinado productor de ácido cítrico.
  9. Las mejores soluciones en las condiciones específicas de las industrias azucareras de los países involucrados
  10. El software necesario para realizar el análisis del ciclo completo de producción de ácido cítrico de evaluación de reconversión de la inversión en caso de una eventual necesidad de utilizarla parcial o totalmente en otras producciones.
  11. La Formulación, evaluación y determinación técnico económica de las alternativas óptimas de esquemas en la producción de ácido cítrico a partir de sustratos azucarados de la industria de la caña de azúcar.
  12. Las alternativas de uso de los residuales del proceso a nivel mundial y proponer una estrategia teniendo en cuenta la flexibilidad en la producción.

Conclusiones

    1. En el contexto actual de la diversificación azucarera, la búsqueda de alternativas no explotadas en el país constituye una necesidad que se intensifica por el reordenamiento del mercado de los productores, donde la producción de ácido cítrico en particular es atractiva y aun se desconocen sus posibilidades técnico- económicas.
    2. El ácido cítrico es un producto cuya producción no es tan reciente, por lo que existen ofertas tecnológicas, patentes comercializables e información suficiente para su transferencia tecnológica a nuestro país. Sin embargo, se incorporan nuevos usos al producto, en nuestro país se desconocen algunos de ellos ya establecidos y aun se estudian mejoras para la realización del proceso tecnológico.
    3. En nuestro país, estando incluso en condiciones de depresión económica, existe una demanda del ácido cítrico con tendencia al incremento, constituyendo un punto de partida para proyectar la inversión del mismo. Precisar estos resultados con el uso y mejoramiento de las herramientas disponibles en la literatura es de gran utilidad para la toma de decisiones en el proceso inversionista.
    4. El Análisis Complejo de Procesos en condiciones de incertidumbre, con la incorporación del concepto de integración de procesos, son herramientas disponibles para la realización de estudios de macrolocalización con el empleo de técnicas de optimización y análisis económico en condiciones de incertidumbre.
    5. La producción de ácido cítrico provoca un impacto sobre el medio ambiente, como es de esperar en el caso de la Industria Química; sin embargo, una estrategia adecuada para el uso de los subproductos permite aminorar estos efectos y lograr ventajas económicas en otras producciones.

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Raquel de la Cruz Soriano

raquel[arroba]suss.co.cu

Centro Universitario José Martí Pérez de S. Spiritus.

Erenio González Suárez, UCLV.



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