Universidad Tecnolgica de TabascoDivisin de Qumica rea Tecnologa Ambiental

Carrera:Ing. En Tecnologa ambiental

Asignatura: Produccin Sustentable

Facilitador:M.I.P.A. Santiago Mar Balderas

Trabajo:Anlisis de caso Produccin mas limpia

Integrantes:Luis Ivn Bautista GonzlezJess Ignacio Hernndez PrezJorge Alberto Izquierdo CaldernCarolina Oramas SantosCarolina Citlati Salazar de la Cruz

Cuatrimestre y Grupo:2do B

Fecha:19 de Abril del 2014

INTRODUCCIN

El biodiesel se encuentra en una etapa de expansin en el mundo el 81.5% de la produccin de biocombustibles corresponde al ahorro energtico y cumplimientos de los compromisos asumidos en el protocol de Kyoto.

Se ha generado cierta controversia respecto al balance energtico del biodiesel ya que muchos autores consideran que la energa consumida por el proceso e mayor a la energa final generada, sin embargo se pueden proponer alternativas de mejoras que nos ayuden a cambiar de idea.

El Anlisis de Ciclo de Vida es una herramienta de gestin que evala de modo sistemtico aspectos ambientales y los impactos potenciales de un producto, que genera durante todo su ciclo de vida, que comprende desde la adquisicin de la materia y su disposicin final.

El presente trabajo es un anlisis de ciclo de vida del biodiesel a base de palma de aceite en la regin sureste del pas. El estudio demuestra la relacin de impactos potenciales que genera cada actividad en el ciclo de vida del biodiesel. Y se plantean recomendaciones para un mejor aprovechamiento de recursos y una produccin ms limpia. El trabajo se basa en el paradigma De la cuna a la cuna.

PALMA DE ACEITE AFRICANA

La palma africana (Elaeis guineensis) es una planta de reciente introduccin en el estado de Tabasco pero que en frica, el lejano oriente y Centro y Sudamrica tienen dcadas de estar recibiendo sus beneficios gracias a una adecuada explotacin de su potencial. Su principal aportacin al ser humano es el aceite que se obtiene de este cultivo, del cual se pueden obtener una serie de beneficios para la salud sin dejar de lado que podra convertirse en la oleaginosa nmero uno a nivel mundial, adems de que terminara con el dficit de aceites que existe actualmente en Mxico.

ANTECEDENTES HISTORICOS

La Elaeis guineensis es originaria de la costa de Guinea en el oeste de frica, desde donde fue introducido a otras partes de frica, sureste de Asia y Latinoamrica. Hasta el siglo XV, la palma estuvo limitada al frica occidental y central, regin que resultaba muy peligrosa y en la cual ni siquiera los mercaderes ms arriesgados se atrevan a entrar. Se cuenta que los primeros navegantes que visitaron aquellas tierras observaron que sus habitantes se alimentaban de los frutos de palma, adems de extraer aceite. Existen indicios de que sta ha sido utilizada con fines comestibles desde hace aproximadamente 5,000 aos. Fue con el comercio de esclavos, que se inici con los viajes de los portugueses en el siglo XV, que la palma ingresa al continente Americano a travs del norte de Brasil y se desarrolla detrs de la lnea costera, donde solamente era usada por los esclavos africanos que conocan su valor y que seguramente fueron los responsables de su llegada a Amrica. En frica, la palma permaneci satisfaciendo las necesidades de aceite y vitamina A de los habitantes y a fines del siglo XVIII y comienzos del XIX entr al comercio mundial. Al suprimirse el trfico de esclavos, el aceite de palma comienza lentamente a surgir como un sustituto de los mismos en el comercio mundialA pesar de haber sido introducida entre los siglos XV y XVI, no es sino hasta el ao de 1940 cuando las primeras plantaciones son establecidas en Honduras y Costa rica. Posteriormente se introdujo a Ecuador, Guatemala, Venezuela, Per y Mxico en 1952.

En Mxico, el cultivo se ha establecido esencialmente en la regin sureste, siendo el estado de Tabasco el tercer productor a nivel nacional.

ANALISIS DE CICLO DE VIDADefinicionesPor Anlisis de Ciclo de Vida (ACV) se entiende el proceso objetivo dirigido hacia la evaluacin de cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad. Para ello ser necesario identificar y cuantificar el uso de materias, energa y vertidos al entorno, para determinar el impacto que ese uso de recursos y esos vertidos producen en el medio ambiente, para llevar a la prctica estrategias de mejora ambiental (Fullana, Puig, 1997).

Segn lo define la SETAC (Sociedad de Qumica y Toxicologa Ambiental) el Anlisis de Ciclo de Vida (ACV) Es un procedimiento de evaluacin de cargas energticas y ambientales correspondientes a un proceso o una actividad que se efecta identificando los materiales y la energa utilizada y los descartes liberados en el ambiente natural. La evaluacin se realiza en el ciclo de vida completo del proceso o actividad, incluyendo la extraccin y tratamiento de la materia prima, la fabricacin, el transporte, la distribucin, el uso, el reciclado, la reutilizacin y el desecho final (SETAC,1992).

De acuerdo a la norma internacional ISO 14040, un ACV es un ciclo interactivo de conocimiento y optimizacin que permite registrar y evaluar los efectos ambientales de las actividades humanas al producir un producto o servicio desde la extraccin y adquisicin de la materia prima, la produccin y consumo de energa, hasta la disposicin final.

El ACV es una herramienta que permite:

Evaluar las cargas ambientales asociadas a un proceso (Producto o actividad) relacionadas con los efectos ambientales derivados del consumo de materias primas y energas necesarias para su manufactura, las emisiones y residuos generados en el proceso de produccin, as como los efectos ambientales ocasionados por el fin de vida del producto cuando este se consume o no se puede utilizar nuevamente. Comparar ambientalmente dos o ms alternativas de diseo. Comparar ambientalmente distintos productos que realicen la misma funcin.

Los resultados del ACV son tiles para:

Contar con un apoyo para la toma de decisiones. Registrar los principales impactos ambientales. Analizar los potenciales de optimizacin dentro de la planificacin estratgica. Investigar los factores que brindan una mayor contribucin a los impactos ambientales.

Norma ISO 1400-2006Las normas ISO 1400-2006 forman parte de un sistema de gestin medioambiental. Presentan un enfoqu que se puede aplicar para obtener como resultado final la conservacin y proteccin del ambiente en su perspectiva ms amplia. Es decir, permite mantener y promover la estabilidad de los recursos productivos que se utilizan y del medio que los rodea.

Adems, al ser las normas ISO 1400 aceptadas internacionalmente como sistema de gestin ambiental que se enfoca en la mejora continua, y dado que son consistentes con elementos claves de muchos modelos de gestin ambiental, es necesario actuar conforme a ellas para incorporarse a los mercados internacionales.

METODOLOGIA ISO 1400-2006 PARA EL ANLISIS DE CICLO DE VIDA

De acuerdo a la normativa ISO 14040-2006 los estudios de ACV comprenden las siguientes fases que se presentan en la figura 1. Como se muestra a continuacin.

Definicin de los objetivos y alcance del ACVSe definen los objetivos globales, la finalidad del estudio, el producto a estudiar, el destinatario previsto y el alcance del estudio. De acuerdo a los objetivos particulares el ACV pueden variar en cuanto a profundidad, tiempo y espacio.

Anlisis de inventario del ciclo de vida (ICV)Fase del anlisis del ciclo de vida que implica la recopilacin y la cuantificacin de entradas y salidas para el sistema del producto a travs de su ciclo de vida.

El cual comprende de la obtencin de datos y los procedimientos de clculos para cuantificar las entradas y las salidas relevantes a lo largo de la vida til del producto. Se calculan los requerimientos energticos y materiales del sistema, la eficiencia energtica de sus componentes y las emisiones producidas a lo largo de todo el proceso.

Evaluacin del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Fase del anlisis del ciclo de vida dirigida a conocer y evaluar la magnitud y cun significativos son los impactos ambientales potenciales de un sistema del producto a travs de todo el ciclo de vida.

En este apartado se evala la importancia de los impactos ambientales potenciales utilizando los resultados anteriores del anlisis de inventario del ciclo de vida.

Interpretacin del ciclo de vidaFase del anlisis del ciclo de vida en la que los hallazgos del anlisis del inventario o del anlisis del impacto, o de ambos, se evalan en relacin con el objetivo y el alcance definidos para llegar a conclusiones y recomendaciones.

MODELOS DE LA ISO 14040:2006 PARA EL ACV De la cuna a la tumbaEl modelo de la cuna a la tumba est dirigido a asegurar que los residuos generados sean controlados en todas las etapas de su ciclo de vida, desde el momento de su generacin hasta su eliminacin final.

De la cuna a la cunaEl modelo de la Cuna a la Cuna se trata de la aplicacin al mundo de la produccin industrial de la filosofa de laeconoma circular, donde se disea para no producir residuos la cual plantea los cimientos de un nuevo diseo inteligente basado en cerrar el ciclo de vida de los productos, tal y como ocurre en la naturaleza. Dentro de este mtodo de diseo, tambin se incluye la transformacin de residuos en materiales ms valiosos.

MARCO METODOLGICO PARA EL ANALISIS DEL CICLO DE VIDA DEL BIODIESEL DE LA PALMA AFRICANA ACEITERAPara el ACV del biodiesel a partir de aceite de palma se utiliz la metodologa de la normativa ISO 14040:2006 con el modelo de la cuna a la cuna.

OBJETIVOLa intencin de este anlisis es esquematizar y compilar un inventario de las entradas y las salidas de importancia ambiental, que son relevantes dentro del sistema de produccin de biodiesel a partir de aceite que palma, evaluando las cargas potenciales y analizando su vialidad ambiental haciendo uso de la herramienta del anlisis del ciclo de vida con el paradigma de la cuna a la cuna; en donde se incluyen las etapas de los cultivos, procesos industriales (Extraccin, Transesferificacin) distribucin y uso del biodiesel en una mezcla de B50 (50% Biodiesel y 50% aceite de palma), as como su reintegracin en el medio ambiente.

Los resultados nos servirn como herramienta para dar propuestas de mejora en las etapas que tienen mayor impacto.

ALCANCE DEL ESTUDIO Lmite del sistema del producto bajo estudioEl anlisis de ciclo de vida parte desde la etapa agrcola, la cual incluye la preparacin del terreno posteriormente las plantaciones de palma africana, pasando por el cultivo, la cosecha de la palma, la etapa de extraccin del aceite, la etapa de transesterificacion del aceite, la etapa de distribucin y transporte, la etapa de uso energtico y la etapa de reincorporacin que cierra con el ciclo del carbono (que reincorporan las emisiones de CO2 va fotosntesis) de esta manera nuestro anlisis es de la cuna a la cuna.-Torta-Palmiste-Glicerina

En relacin a la etapa agrcola, se incluyen dentro del sistema el uso e impacto de los plaguicidas y fertilizantes aplicados, as como el impacto directo debido al uso y cambio del suelo. Respecto a la etapa de extraccin de aceite y produccin de biodiesel, se considera la generacin energa, la infraestructura, el uso de aditivos qumicos y sus emisiones. Para la etapa de uso energtico, se consideran las emisiones generadas por el consumo del biocombustible y los aspectos debidos a la produccin y uso de un automvil estndar y la etapa de reincorporacin que incluye la interaccin del ciclo del carbono.

Lmites geogrficosA continuacin se muestran las fuentes informativas que se tomaron en cuenta en el ACV del biodiesel con relacin a la etapa y su ubicacin estatal.UBICACINETAPASFUENTE

TabascoAGRICOLATrabajo de investigacin 2011 de la palma de aceite africana. FPT

EXTRACCINFPT 2011 Jalapa Tabasco.

ChiapasTRANSCESTERIFICACINPlanta de transesterificacin de Chiapas, Mxico.

DISTRIBUCINPlan Bioenergtico de Chiapas, en los municipios de Tapachula y Tuxtla Gutirrez.

USO

Requisitos relativos a los datos (Entrada)

Los datos han sido recogidos de la investigacin de la Fundacin Produce Tabasco A.C. De las actividades productivas vinculadas. Se seleccionaron los procesos cuya contribucin a los flujos de masa y energa sean importantes y cuyas emisiones sean relevantes para el medio ambiente. Estos procesos son los incluidos en la produccin agrcola de la palma, los procesos que se desarrollan en la extraccin del aceite, la transformacin del aceite de palma a biodiesel, y los procesos en la etapa de distribucin y combustin de los combustibles en los motores.

Procedimientos de asignacin (Salidas)

Debido a que en las etapas: extraccin de aceite de palma y transesterificacion del aceite, se obtienen varios productos diferentes (coproductos) se hace necesaria una regla se asignacin de tal manera que distribuya los flujos de entrada o salida del proceso entre el sistema de producto y el coproducto. Para ello se utiliz el mtodo de asignacin msica la cual consiste en presentar las fracciones que hay en cada coproducto en el flujo total de salida del sistema. Para esto se tienen en cuenta que la metodologa ISO 14040 lo toma como indispensable.

ANALISIS DE INVENTARIO

ANALISIS DE INVENTARIO DE LA ETAPA AGRCOLA

En la siguiente figura se muestra un esquema de las acciones contempladas en la etapa agrcola. Dentro de los lmites del sistema se incluyen todas las fases labores agrcolas que se realizan en la adecuacin del sitio y en el cultivo: Fertilizantes, Pesticidas, como tambin el transporte de los insumos agrcolas, la transformacin y ocupacin del suelo que en conjunto emiten compuestos no favorables a los factores: aire, suelo y agua.

En la etapa agrcola se tendr una transformacin del suelo puesto que se tiene que preparar el sitio con las adecuaciones necesarias para el cultivo de la palma de aceite. En esta etapa se tiene como actividad:

El desmonte y la limpiezaConsiste en el retiro de rboles, arbustos, rastrojos, malezas y, en general todo el material vegetal que haya en las reas de siembra de la palma.

Esta actividad se lleva a cabo mediantes herramientas como; motosierras, tractores y retroexcavadoras, los cuales funcionan con disel, esta sustancia es una de las principales causas de generacin de gases del efecto invernadero como el dixido de nitrgeno que causan una mayor contaminacin y tienen efectos mayores en la salud humana. Las pequeas partculas de los motores de disel son muy peligrosas y pueden causar efectos a corto plazo, como dificultad en respirar, tos, as como problemas crnicos respiratorios y depositarse en los pulmones.

En esta actividad se obtienen productos durante el proceso, los cuales pueden ser reutilizados para minimizar el impacto de esta actividad. Estos desechos solo son generados una vez en todo el ciclo de vida.

RESIDUO GENERADOESPECIFICACINUSO

FustesSon los trancos de los rboles, estos van desde la raz, hasta donde comienzan las ramificaciones.Utilizar los fustes como fuente de madera para obra falsa, construccin de instalaciones provisionales u obtencin de postes para construccin de cerco del cultivo y as evitar la compra de este material.

BrazosSon las ramificaciones de los rboles, arbustos, etc.Sirven como fuente de madera para confeccin de estacas, las cuales pueden servir de apoyo en la etapa de crecimiento de la Palma.

Fertilizacin del sueloEl uso de fertilizantes se ha vuelto indispensable para la industria agrcola para as poder aumentar el rendimiento de los cultivos y tener una mayor produccin, en menor tiempo y menor espacio. El proceso de fertilizacin da paso a la nutricin vegetal es el proceso mediante el cual la planta absorbe del medio que le rodea las sustancias que son necesarias para desarrollarse y crecer, estas sustancias pueden encontrarse de forma natural, pero hablando en trminos agrcolas se hace referencia a la introduccin de los fertilizantes necesarios para un mejor desarrollo de la planta.

Para garantizar la nutricin de los cultivos y asegurar sus rendimientos de cantidad y calidad se suelen emplear fertilizantes, los cuales varan dependiendo las exigencias de cada especie, en el caso de la palma de aceite y su incremento en la eficiencia de la produccin son esenciales: Urea Superfosfato triple Cloruro de potasio Sulfato de magnesio Sal

A continuacin se presenta una tabla que describe los efectos que tiene cada uno de los fertilizantes cuando se emplea de una forma excesiva, cabe destacar que estos fertilizantes pueden cambiar dependiendo el tipo de suelo y el grado de fertilizacin natural que estos tengan, un factor muy importante es la ubicacin geogrfica donde se encuentren los cultivos.

NOMBRE DEL FERTILIZANTEEFECTOS NEGATIVOSSIMILITUD

UreaDebido a la estructura molecular idntica de la urea, bacterias y plantas se cofunden y la toman como fuente de alimento. Debido a que la urea es una fuente mucho ms concentrada de nitrgeno, las bacterias no se alimentan, realmente se destruyen y ya no pueden ser utilizadas por las plantas.

Con la muerte de estas bacterias se afecta directamente a los ciclo biogeoqumico teniendo como resultado de largo plazo un cambio de clima en la regin.

El carbono en los abonos a base de urea, se convierte en CO2del cual el 50% se pierde en la atmsfera por accin de la evaporacin y posteriormente puede ser depositado nuevamente en el suelo y agua mediante la lluvia acida, el otro 50% es retenido en el suelo, que por medio de sedimentacin y/o escorrenta llegan a los mantos acuferos provocando a afectaciones a otros sistemas.Promueven la contaminacin del agua, un aumento de la eutrofizacin con la cual se general simultneamente emisiones de CO2 gas principal del calentamiento global, generacin de malos olores y perdida del paisaje.

Superfosfato tripleTiene la cualidad de acidificar el medio puesto que no puede ser sintetizado por el medio ambiente, por lo tanto es un compuesto bioacumulable y persistente.

Disminuye el DBO as mismo disminuye la cantidad de microorganismos esencias para el suelo interrumpiendo el proceso de los ciclos biogeoqumicos.

Cloruro de potasioIncrementa la salinidad del suelo y los requerimientos de agua cada vez son ms grandes en los cultivos donde se utilizan estos fertilizantes.

Sulfato de magnesioEl exceso de este fertilizante a largo plazo hace que los suelo tengan poca aireacin, cuando los niveles son muy altos las plantas lo absorben en cantidades superiores de acuerdo a sus necesidades, alcanzando diversos grados de toxicidad.

Tiene la tendencia de sulfatar los suelo cuando esto sucede se liberan algunos metales pesados en el suelo, causando gran variedad de impactos cuando se dispersa, tales como, muerte de vegetacin colindante, filtracin en el agua subterrnea con posterior acidificacin de la misma, mortandad de peces y otros organismos acuticos.

SalesUn desequilibrio en la composicindelas sales en el suelo puede resultar en una competencia perjudicial entre los elementos, donde un exceso de un ion limita la absorcin de otros iones. La planta tiende asimilar de forma ms rpida y en mayores cantidades las sales, desplazando a los dems nutrientes esenciales.

La agregacin de las partculas del suelo se reduce.

Su permeabilidad se reduce drsticamente y, por tanto, la capacidad de infiltracin de agua se reduce tambin.

Las sales pueden desplazarse y llegar a los mantos acuferos el cual se ver modificado ya que estas tienen a cambiar el pH.

Aplicacin de pesticidas

Los plaguicidas son utilizados con el fin de controlar las plagas, las cuales causan perjuicio e interfieren con la produccin. Los pesticidas mayormente aplicados al cultivo de palma aceitera se muestran en la siguiente tabla mostrando adems los efectos negativos que tiene cada uno de ellos.

PESTICIDAEFECTOSIMILITUD

CarbarylEs poco txico para peces e invertebrados acuticos, pero s lo es para numerosos insectos y otros artrpodos silvestres.

Se descompone por efecto del sol y de las bacterias, ms sin embargo recordemos que el uso excesivo de los fertilizantes inhibe la actividad microbiana alterando de forma negativa el proceso.

Su vida media en suelos franco arcillosos es de 14 a 28 das.

Tiende a bioacumularse en los peces, y a magnificarse mediante la cadena trfica hasta llegar a los seres humanos y sus efectos negativos en el son principalmente en: los pulmones, el hgado y los riones.

Persistentes

Bioacumulables

Cancerigenos

BernomylEs persistente en el medio ambiente. Se fija con fuerza al suelo y prcticamente no se disuelve en agua. La vida media es de seis a 12 meses.

En el suelo muestra baja movilidad y no se volatiliza, no es biodegradable en el suelo ni en el agua.

Es muy toxico para la vida acutica.

Es uno de los 12 compuestos relacionados con el 98% de los casos de cncer de origen qumico en EUA.

Tiene a producir malformaciones en los fetos de mujeres embarazadas, leucemia infantil y dermatitis (este ltimo por contacto).

El inventario en la etapa agrcola para la obtencin de un kilogramo de racimo de frutos fresco (RFF) de palma de aceite se muestra en la siguiente ilustracin, en este se detallan las entradas y salidas del sistema que fueron descritas anteriormente.

Extraccion de aceite de la palma aceiteraEl proceso industrial de extraccin del aceite de palma usualmente es realizado en plantas extractoras descentralizadas debido a que los frutos de la palma se deterioran muy fcilmente y, por lo tanto, no pueden ser transportados por grandes distancias. As que, generalmente, las plantas extractoras se encuentran muy cerca de las reas de cosecha del fruto (Bockish, 1998).

La recepcin del fruto es un paso no considerado dentro de la extraccin, pero es primordial para la calidad final del aceite crudo resultante y que consiste en recibir el fruto cosechado y transportado de la plantacin a la planta extractora.

De acuerdo a los datos consultados la etapa de crecimiento dura 5 aos y el periodo productivo se estima a 25 aos, repitindose este ciclo 2 veces.

ANLISIS DE INVENTARIO DE LA ETAPA EXTRACCION DEL ACEITE

Dentro de los lmites del sistema de extraccin de aceite se incluyeron los procesos necesarios en cada proceso para llevar acabo la extraccin del aceite de palma: procesos de produccin de disel y energa, como tambin el transporte de las materias primas: Racimos de Frutos Frescos (RFF).

Las salidas de este sistema consideradas para el clculo de las emisiones generadas a la atmosfera y al agua fueron la cantidad de agua requerida en los procesos de esterilizacin y digestin dentro del proceso de extraccin, as como la cantidad promedio del efluente dentro del proceso de extraccin, as como la cantidad promedio de efluentes que se producen y las emisiones promedio de los gases de chimenea de la caldera. De la misma manera se obtuvieron los datos de energa requerida para el desarrollo del proceso.

Para esta etapa se consider nicamente como mecanismo de extraccin el prensado, ya que en Jalapa, lugar donde se realiz la obtencin de datos en 2011 por la Fundacin Promueve Tabasco A. C., solo utilizan este proceso como mtodo de extraccin.

As mismo gracias a los datos suministrados por las extractoras de aceite de la regin a FPT, se pudo conocer la cantidad promedio real de agua requerida en las etapas de esterilizacin y digestin dentro del proceso de extraccin, as como la cantidad promedio de efluentes que se producen y las emisiones promedio de los gases de chimenea de la caldera. De la misma manera se obtuvieron los datos de energa requerida para el desarrollo del proceso.

La distancia que se manej para el transporte de los RFF, la cual fue desde el lugar de los cultivos hasta el lugar donde se extrae el aceite, con un promedio de 20 km, considerando el traslado en camiones con capacidad de 15.5 Toneladas.

Nota: El traslado de la semilla a la fbrica de extraccin debe ser corto, puesto que la semilla de la palma de aceite tiene compuestos toxico que al friccionarse es liberado dejando inservible la semilla.

Procedimiento del prensado para la extraccin del aceitePara la etapa de extraccin se us el mecanismo de prensado el cual se puede sintetizar en las siguientes operaciones:

1. Esterilizacin. Esta operacin tiene lugar en las autoclaves y se utiliza vapor como vehculo de calor. La principal finalidad de este tratamiento es la inactivacin de las enzimas lipolticas que causan la descomposicin del aceite (desdoblamiento de enlaces y produccin de cidos grasos libres). Propiamente no es un proceso de esterilizacin, pero es el trmino que se emplea en el proceso.

2. Desfrutamiento. El objetivo fundamental en esta operacin es remover todas las frutas del racimo o raquis. La velocidad del tambor del desfrutador debe mantenerse baja para lograr una mayor energa de choque por cada libre de los racimos haciendo que se desprendan las frutas. En esta operacin puede evaluarse la eficiencia de la esterilizacin por la cantidad de fruto que quede en el raquis.

3. Prensado: El objetivo es desprender el pericarpio de la fruta para dejar fsicamente expuesta la pulpa y romper las clulas aceitosas del mesocarpio, para liberar el aceite. Ese procedimiento es realizado a travs de mquinas de maquinaria hidrulica que emplea la fuerza del agua para ejercer presin sobre la pulpa y extraer el aceite de las mismas.

4. Clarificacin. El objetivo de esta operacin es la de remover el agua y las impurezas del aceite para darle un acabado limpio y seco para su comercializacin. A diferencia de otros mtodos de clarificacin, en los cuales se utilizan grandes cantidades de agua caliente, el licor proveniente del prensado pasa directamente a una centrifuga en donde se separan la mayor cantidad de lodos y desechos slidos.

Esterilizacin

ClarificacinPrensado

Extraccin

TortaPalmiste

Los datos de las emisiones generadas a la atmosfera y al agua durante la etapa de extraccin del aceite se encuentran en las siguientes tablas.

Emisiones a la atmosfera (KG)Efectos negativos

Hidrocarburos5.06Estas emisiones de gases contribuyen al efecto invernadero.

Estos gases atrapan el calor radiante en la superficie de la Tierra, haciendo que la temperatura aumente. Las emisiones tambin crean ozono, que tiene profundos efectos en las plantas.

En el ser humano estn ligados a la disminucin de la funcin pulmonar y aumentos en losataques cardaco.

CO1.78

NO21.69

PM104.55

SO25.17

CH41.15

N2O8.57

CO23.36

HCL4.51

HL5.63

NH33.06

Emisiones al agua (KG)Efectos negativos

BDO2.47Mortalidad de los peces, envenenamiento de ganado, mortalidad de plancton, acumulaciones en el sedimento de peces y moluscos.

Metales2.09

Amonia9.97

Nitratos3.72

La siguiente tabla muestra los gastos energticos utilizados durante el proceso.Gasto energtico (MJ)

Energa primaria2.47

Energa Fsil1.35

Asignacin MsicaPor cada Kg de racimo de fruta fresca (RFF) se generan 0.2 kg de aceite de palma y coporoductos tales como; 0.02 kg de palmiste y 0.002kg de torta.

Con el fin de minorizar los impactos en esta etapa, se le puede dar un uso positivo a los residuos generados durante el proceso, los cuales se establecen en la tabla que se muestra a continuacin.RESIDUOS GENERADOESPECIFICACIONUSO

PalmisteAceite graso, de color amarillo rojizo, el cual puede ser comestible si se la aplica el tratamiento necesario.Vinculacin para uso como aceite vegetal comestible.

Torta Fibra de la semilla que fue sometida al proceso de prensado.Alternativa en la alimentacin de cerdos.

ANLISIS DE INVENTARIO DE LA ETAPA TRANSESTERIFICACION DEL ACEITE

Dentro de los lmites del sistema se incluyeron los procesos necesarios para llevar acabo la transesterificacion del aceite de palma. Las emisiones en los procesos de produccin de energa, as como tambin el trasporte de las materias primas: Metanol y NaOH, fueron considerados. La planta transesterificadora tiene una produccin anual de 80. 000 toneladas de biodiesel recorriendo una distancia de 220km.

A continuacin se muestra un esquema de las diferentes etapas y procesos que se analizaron en la transesterificacion del aceite de palma para la obtencin de biodiesel.

Procedimiento de transesterificacin La transesterificacin es un proceso qumico a travs del cual aceites se combinan con alcohol (etanol o metanol) para generar una reaccin que produce steres grasos como el etil o metilo ester. Estos pueden ser mezclados con disel o usados directamente como combustibles en motores comunes.

Cuando se introdujo el concepto de biodiesel como combustible alternativo se adopt para su obtencin la misma tcnica empleada en la industria oleoquimica para la produccin de metilester. Los metilester con fabricados bien sean por transesterificacion directa de los cidos grasos o por la transesterificacion de los glicridos. El proceso de transesterificacion de las grasas o aceites se lleva a cabo a una temperatura entre 200 y 250C bajo presin.

El aceite de palma crudo, el cual contiene cidos grasos libres en diferentes porcentajes, se mezcla por fuera del reactor con el metanol, La mezcla se alimenta continuamente a la zona de esterificacin, que consiste en un reactor de lecho fluido que se llena con catalizador slido. La temperatura de la esterificacin se mantiene a 80 +,- 5C y la presin de la reaccin de mantiene a 3 bar. Despus de la esterificacin, el contenido del reactor se bombea a la zona de transesterificacion, que consta de dos tanques reactores con agitador ubicados en serie. . La reaccin de transesterificacion se realiza a una temperatura cercana a los 70 +,- 5C (Temperatura aproximada de ebullicin del metanol).

Para la segunda fase de la reaccin se adicionan pequeas cantidades de catalizador, dando lugar a que la reaccin se complete casi en 98%.

La glicerina obtenida durante la fase de reaccin se divide nuevamente en un segundo separador. Al metanol presente en la glicerina de la primera y segunda fase de la reaccin se le realiza un proceso de evaporacion y purificacin para su reutilizacion. El metilester contiene exceso de metanol, el cual se bombea atravez de un intercambio de calor (sistema de reflujo). Se evapora todo el metanol del metilester y el resto es recuperado en esta fase, se somete a un proceso de purificacion para posteriores usos. Los metilesteres son bombeados a la seccin para la purificacion del metilester. Todas impurezas son remocidas por diversas fases de lavodo en agua. Las impurezas del metilester se suelen retirar mediante lavados intermedios con agua.

A continuacin se presentan salidas que se obtuvieron durante todo el proceso englobndolos en emisiones al aire, agua y gasto energtico.

Emisiones a la atmosfera (KG)Efectos Negativos

Hidrocarburos8.88Estas emisiones de gases contribuyen al efecto invernadero.

Estos gases atrapan el calor radiante en la superficie de la Tierra, haciendo que la temperatura aumente. Las emisiones tambin crean ozono, que tiene profundos efectos en las plantas.

CO9.91

NO28.56

PM109.280

SO28.56

CH49.25

N2O8.36

CO28.29

HCL5.37

HL8.47

NH39.88

Emisiones al agua (KG)Efectos Negativos

BDO5.82Mortalidad de los peces, envenenamiento de ganado, mortalidad de plancton, acumulaciones en el sedimento de peces y moluscos.

Metales4.93

Amonia8.65

Nitratos9.64

Gasto energtico (MJ)

Energa primaria5.65

Energa Fsil5.63

Asignacin msica

Se tuvo en cuenta la asignacin msica ya que durante la etapa de transesterificacin del aceite de palma para la obtencin de biodiesel ocurren reacciones las cuales genera un subproducto: la glicerina.

Residuo GeneradoReutilizacin

GlicerinaEn la industria cosmetiquera, o para la fabricacin de jabones.

ANLISIS DE INVENTARIO DE LA ETAPA DISTRIBUCION DEL BIODIESELEmisiones a la atmosfera (KG)Efectos Negativos

Hidrocarburos3.59

Estas emisiones de gases contribuyen al efecto invernadero.

Estos gases atrapan el calor radiante en la superficie de la Tierra, haciendo que la temperatura aumente. Las emisiones tambin crean ozono, que tiene profundos efectos en las plantas.

CO1.16

NO21.97

PM102.95

SO27.63

CH41.59

N2O9.92

CO21.59

HCL3.39

HL8.31

NH31.84

El biodiesel es transportado en carros con tanques de capacidades de 15,000 L recorriendo una distancia de: 339 km, desde la planta de transesterificacion hasta los municipios de Tapachula y Tuxtla Gutirrez.

Las emisiones producidas por la mezcla de biocombustible B50 fueron calculadas a partir de algunos ejemplos y pruebas realizadas en estudios; como el realizado en EPA, 2002 y el CIEMAT, 2006.

A continuacin se presentan los datos recopilados en esta etapa presentndolos en emisiones al aire y gasto energtico.

Gasto energtico (MJ)

Energa primaria9.41

Energa Fsil9.40

ANLISIS DE INVENTARIO DE LA ETAPA USO DEL BIODIESEL

Los motores de disel hoy en da requieren de un combustible que sea ms limpio al quemarlo, adems, de permanecer estable bajo las distintas condiciones en las que se opera. El biodiesel es el nico combustible alternativo que puede usarse directamente en cualquier motor de disel, sin ser necesario ningn tipo de modificacin. Como sus propiedades son similares al combustible disel de petrleo, se pueden mezclar ambos en cualquier proporcin, sin ningn tipo de problemas.

Ventajas del uso de biodieselEl biodiesel presenta una larga variedad de ventajas, como son: No requiere mayores modificaciones para su uso en motores comunes. Es obtenido a partir de aceites vegetales, totalmente renovables. Permite a pases al pas independizarse de lo produccin del a base de petrleo. Tiene gran poder de lubricacin y minimiza el desgaste del motor. Presenta un menor nivel de emisiones gaseosas al momento de la combustin. No contiene azufre y permite el uso de catalizadores. Los proyectos de inversin asociados son una buena fuente de empleos. No produce malos olores. Posee efectos positivos a la salud, ya que reduce compuestos cancergenos. Posee gran biodegradabilidad, en el agua tiene la capacidad de degradarse en 15 das, y atreves de las emisiones se reincorpora al medio ambiente por medio de la fotosntesis en el ciclo del carbono. Cumpliendo as, el paradigma de la cuna a la cuna.

Ciclo del carbono

La biomasa es la nica fuente de energa disponible en la Tierra que se est produciendo continuamente, sin que se agote. Durante la fotosntesis, las plantas producen carbono orgnico mediante la fijacin del CO2 atmosfrico responsable del efecto invernadero (GEI, Gas de Efecto Invernadero) y la captacin de la energa solar. Y por ello se suele decir que los biocombustibles son unasenergas limpias y renovables, porque al contrario de los combustibles fsiles que tienen un gran impacto medioambiental en lo que se refiere a la emisin de GEI,la biomasa tiene un impacto neutro: el CO2 que emite ya lo haba consumido antes para generar su propia energa facilitando el proceso.

METODOLOGA DE LA EVALUACIN DE IMPACTO DE CICLO DE VIDA DEL BIODIESEL . Las categoras que se evalan en este estudio se clasifican en: factor bitico, abitico y social, las cuales se estiman a partir de la Metodologa de la Agencia Alemana de Proteccin Ambiental, donde se emplean los criterios siguientes:

a. Carcter del impacto (Cl): se refiere al efecto beneficioso (+) o perjudicial (-) de las diferentes acciones que van a incidir sobre los factores ambientales considerados.

b. Intensidad del impacto (I): representa la cuanta o el grado de incidencia de la accin sobre el factor en el mbito especfico en que acta.

c. Extensin del impacto (EX): se refiere al rea de influencia terica del impacto en relacin con el entorno del proyecto.

d. Sinergia (SI): este criterio contempla el reforzamiento de dos o ms efectos simples, pudindose generar efectos sucesivos y relacionados que acentan las consecuencias del impacto analizado.

e. Persistencia (PE): refleja el tiempo en que supuestamente permanecera el efecto desde su aparicin.

f. Efecto (EF): se interpreta como la forma de manifestacin del efecto sobre el factor ambiental, como consecuencia de una accin, o lo que es lo mismo, expresa la relacin causa-efecto.

g. Momento del impacto (MO): alude al tiempo que transcurre entre la accin y el comienzo del efecto sobre el factor ambiental.h. Acumulacin (AC): este criterio o atributo da idea del incremento progresivo de la manifestacin del efecto cuando persiste de forma continua o reiterada la accin que lo genera.

i. Recuperabilidad (MC): se refiere a la posibilidad de reconstruccin total o parcial del factor ambiental afectado como consecuencia del proyecto.

j. Reversibilidad (RV): hace referencia al efecto en que la alteracin puede ser asimilada por el entorno (de forma medible a corto, mediano o largo plazo) debido al funcionamiento de los procesos naturales; es decir la posibilidad de retornar a las condiciones inciales previas a la accin por medios naturales.

k. Periodicidad (PR): se refiere a la regularidad de manifestacin del efecto.

La valoracin cuantitativa del impacto, importancia del efecto (IM), se obtiene a partir de la valoracin cuantitativa de los criterios explicados anteriormente y su expresin es la siguiente:

IM = 3(I) + 2(EX) + SI + PE + EF + MO + AC + MC + RV + PR Una vez obtenida la valoracin cuantitativa de la importancia del efecto se procede a la clasificacin del impacto ambiental, partiendo del anlisis del rango de la variacin del mencionado (IM). Si el valor es menor o igual que 25 se clasifica como COMPATIBLE (CO), si su valor es mayor que 25 y menor o igual que 50 se clasifica como MODERADO (M), cuando el valor obtenido sea mayor que 50 pero menor o igual que 75, entonces la clasificacin del impacto ambiental es SEVERO (S), y por ultimo cuando se obtiene un valor mayor que 75 la clasificacin asignada es de CRITICO (C).

Para la valoracin de los impactos ambientales se emplearon los siguientes indicadores:

a. Carcter del impacto (CI) (+) Positivo (-) Negativo(X) Previsto

b. Intensidad (I)

(1) Baja (2) Media (4) Alta (8) Muy alta (12) Total

c. Extensin (EX) (1) Puntual (2) Parcial (4) Extenso (8) Total(+4) Crtico (el impacto se produce en una situacin crtica; se atribuye un valor de +4 por encima del valor que le corresponda)

d. Sinergia (SI) (1) No sinrgico (2) Sinrgico (4) Muy sinrgico

e. Persistencia (PE) (1) Fugaz (10 aos)

f. Efecto (EF) (D) Directo o primario (I) Indirecto o secundario

g. Momento del impacto (MO) (1) Largo plazo (2) Mediano Plazo (4) Corto plazo (+4) Crtico, si ocurriera alguna circunstancia crtica en el momento del impacto se adicionan cuatro unidades

h. Acumulacin (AC)(1)Simple (4) Acumulativo

i. Recuperabilidad (MC) (1) Recuperable de inmediato (2) Recuperable a mediano plazo (4) Mitigable (8) Irrecuperable

j. Reversibilidad (RV) (1) Corto plazo (2) Mediano plazo (4) Irreversible

k. Periodicidad (PR) (1) Irregular (2) Peridica (4) Continua

MPONENTEFACTOR AMBIENTALIMPACTOCARCTER DEL IMPACTOINTENSIDADEXTENSINSINERGIAPERSISTENCIAEFECTOMOMENTO DEL IMPACTOACUMULACIONRECUPERABILIDAD

REVERSIBILIDAD

PERIODICIDAD

IMPORTANCIA DELEFECTO

BIOTICOCIIEXSIPEEFMOACMCRVPRIMIMPORTANCIA DEL EFECTO

FLORADesmonte del rea de siembra e introduccin de una nueva especie.-8424D4144253SEVERO

Cercado y limitacin del cultivo de palma de aceite. -1114D2422424COMPATIBLE

FAUNAMigracin de especies de manera temporal en la fase de adecuacin del sitio y desmonte durante la etapa agrcola.-8484D4484468SEVERO

Mortandad de peces durante la etapa agrcola en la fase de aplicacin de pesticidas y fertilizantes en exceso.-8224I4484458SEVERO

COMPONENTEFACTOR AMBIENTALIMPACTOCARCTER DEL IMPACTOINTENSIDADEXTENSINSINERGIAPERSISTENCIACAUSA-EFECTOMOMENTO DEL IMPACTOACUMULACIONRECUPERABILIDAD

REVERSIBILIDAD

PERIODICIDAD

IMPORTANCIA DELEFECTO

ABIOTICOCIIEXSIPEEFMOACMCRVPRIMIMPORTANCIA DEL EFECTO

SUELOIncremento del pH por la aplicacin de Fertilizantes.-4414I4142238MODERADO

Mortalidad de bacterias esenciales para los ciclos biogeoqumica por la aplicacin del SFT-8414I4482257SEVERO

Contaminacin del suelo por compuestos bioacumulables, txicos, con tendencia a biomagnificacin debido a la aplicacin de plaguicidas. -8414I4482257SEVERO

Disminucin de la calidad del suelo a causa del uso de Fertilizantes y pesticidas. -8414I4482257SEVERO

AIREEmisiones a la atmosfera por medio de la maquinaria utilizada en el acondicionamiento del terreno para el cultivo.-4824D2182451SEVERO

Emisiones a la atmosfera por medio de la evaporacin de fertilizantes y plaguicidas aplicados durante la adecuacin del terreno.-8824D2182463SEVERO

Emisiones a la atmosfera por medio de los gases generados en la eutrofizacin por accin de los fertilizantes y plaguicidas.-1824D2182442MODERADO

Emisiones a la atmosfera generadas durante el proceso de extraccin del aceite de palma.-4824D2142451SEVERO

Emisiones a la atmosfera por medio del transporte del aceite crudo a la planta de transesferificacin. -8824D2142451SEVERO

Emisiones a la atmosfera por medio de la conversin del aceite crudo al biodiesel.-2824D2182445MODERADO

Emisiones a la atmosfera por medio del transporte del biodiesel al centro de distribucin. -1424D2182433MODERADO

AGUAArrastre de contaminantes a mantos acuferos en la fase de adecuacin de terreno (Aplicacin de Fertilizantes).-8824I4182465SEVERO

Arrastre de contaminantes a mantos acuferos en la fase de adecuacin de terreno (Aplicacin de Pesticidas).-8824I4182465SEVERO

Descargas de aguas residuales del proceso de extraccin del aceite.-4224I4442238MODERADO

Descargas de aguas residuales del proceso de transesterificacin del aceite a biodiesel. -4224I4442238MODERADO

COMPONENTEFACTOR AMBIENTALIMPACTOCARCTER DEL IMPACTOINTENSIDADEXTENSINSINERGIA4P4ERSISTENCIAEFECTOMOMENTO DEL IMPACTOACUMULACIONRECUPERABILIDAD

REVERSIBILIDAD

PERIODICIDAD

IMPORTANCIA DELEFECTO

SOCIALCIIEXSIPEEFMOACMCRVPRIMIMPORTANCIA DEL EFECTO

PAISAJEModificacin del paisaje local por el cambio de usos de suelo.-1214D1444429MODERADO

Generacin de malos olores por medio de la eutrofizacin de las aguas.-1114D1484431MODERADO

POBLACIONAL SOCIALAlteracin en el sistema de vida de la poblacin aledaa existente, en etapa de preparacin del sitio y cultivo y generacin de ruido.-4412D1142233MODERADO

Generacin de empleos directos temporales para la poblacin local, durante la preparacin del sitio en la fase agrcola. +4412D1112230MODERADO

Plusvala en predios aledaos al colindar con las empresas.+4114D4114433MODERADO

Generacin de empleos directos para la poblacin local, durante la operacin. +4414D1114436MODERADO

INTERPRETACION DE RESULTADOS

De acuerdo a los datos obtenidos atreves del Mtodo Alemn para la Evaluacin de Impacto Ambiental se tiene que el facto abitico es el ms afectado puesto que la mayora de sus impacto estn en la categora de DAOS SEVEROS. En segundo lugar tenemos el factor bitico ya que el 75% de los impactos se encuentran en la categora de SEVEROS, y con menores impactos negativos se encuentra el factor social ya que este se ve beneficiado en gran parte por la generacin de empleos, temporales y permanentes, mejorando la economa de las poblaciones aledaas y los impactos negativos generados en este son la prdida del paisaje catalogado como dao MODERADO.

De acuerdo a la norma ISO 14040 se tiene que evaluar los impactos considerados como ms relevantes; estos pueden ser:

La matriz alemana para la evaluacin de impactos ambientales nos ayud a identificarlos impactos ms significativos los cuales fueron: La aplicacin de fertilizantes y pesticidas, su deposicin en el factor agua por medio de escorrenta y sedimentacin, as como las emisiones generadas las cuales se llevan a cabo mediante la evaporacin, con esto se entiende que producen gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global e incidencia en la capa de ozono, la acidificacin en el medio terrestre y marino a causa del abuzo de los mismos, as como tambin la eutrofizacin, la contaminacin del aire por partculas debido al uso disel en algunos procesos para el transporte de la materia prima y la generacin de metales pesados en el agua y suelo por el uso de los fertilizantes y los pesticidas.

RECOMENDACIONES Y PROPUESTAS DE MEJORA DE MEJORA AL PROCESO

De acuerdo a los resultados obtenidos se decidi dividir las alternativas de mejora en alternativas indirectas y alternativas directas, la primera va enfocada hacia la reutilizacin de los coproductos obtenidos durante el ciclo de vida del producto, y la segunda enfatiza en la mejora de los procesos de algunas fases para minimizar sus emisiones. A continuacin se describe de manera detalla las alternativas propuestas.

Indirecta:Consiste en un parque eco industriallos cuales integran soluciones tcnicas, financieras y logsticas diseadas para minimizar el impacto ambiental del conglomerado industrial. Permitiendo adems, que las comunidades locales se beneficien del aprovechamiento de recursos derivados de sus actividades industriales.

El parque eco-industrial consiste en la interaccin de empresas: Planta de tratamiento de aguas residuales. Planta de extraccin de aceite de palma. Fbrica de alimentos para cerdos. Planta de transesterificacin. Una empresa que elabore productos de belleza. Una fbrica de aceite comestible. Cultivo de palma de aceite.

Los cuales harn un intercambio de residuos que son tomados como materia prima utilizados durante los procesos de operacin.

La planta de produccin de alimento para cerdo extrae su materia prima de la planta extractora de aceite, puesto que esta genera la torta de fibra de semillas y la planta extractora de aceite enva el palmiste obtenido a una productora de aceite para consumo humano, la fbrica de aceite genera glicerina en su proceso al igual que la planta de transesterificacin, estas envan su subproducto a la fbrica cosmetiquera, la planta de tratamiento de aguas hace conexin con todas la fabricas al recibir sus aguas residuales que al darles tratamiento genera lodos residuales los cuales pueden ser finalmente utilizado en el cultivo de la palma de aceite.

MODELO PARQUE ECOINDUSTRIAL PalmisteTortaGlicerinaAguas T.

Lodos

Alternativas DirectasSon las medidas que se recomiendan tomar durante el proceso de cada fase, tales como:

Minimizar el uso de fertilizantes, con la implementacin de los biosolidos como mtodo de fertilizacin del suelo, puesto que ellos estn sujetos a los niveles de concentracin de los parmetros de patgenos, parsitos y metales pesados, segn NOM-004-SEMARNAT-2002. Varios estudios en Mxico y en el mundo demuestran que el uso de los Biosolidos residuales en los cultivos incrementa el rendimiento.

Es importante destacar que el uso de estos lodos modifica las propiedades fsico-qumicas y biolgicas del suelo: Aumenta la retencin del agua. Mejora la estructura. Aporta macronutrientes (N, P y K) los cuales son los ms exigidos en el cultivo de la palma de aceite en el Estado de Tabasco. Los fertilizantes actualmente empleados estn reforzados con estos nutrientes. Incrementa los micronutrientes (Fe, S, Mo, Al, Ca, Mg y Zn) de manera prolongada, dndole ms fertilidad. Incrementa la M.O. Aumenta la actividad microbiana y Ayuda a disminuir la contaminacin por agroqumicos.

La segunda propuesta es en la etapa de extraccin del aceite:

El cual consiste en la implementacin de un mtodo novedoso para la obtencin del aceite crudo de palma desarrollado por la compaa Insta Pro International (USA). Este mtodo combina el prensado con aspas y la accin de centrifugado a baja velocidad, resultando en una mayor eficiencia de extraccin ya que en la fibra queda