Eficiencia energética en la planta de alimentos

En el presente trabajo de titulación se evaluaron los procedimientos de eficiencia energética, utilizando documentación, normas y estándares; basados en procedimientos para la intervención del diagnóstico, análisis y evaluación energética, está enfocada en una planta de alimentos ubicada en la provincia del Guayas. Para la investigación se compilan fuentes principalmente de libros, guías, artículos de revistas y tesis académicas.

Esta desarrollado en dos partes: la primera parte corresponde a la teoría y conceptos fundamentales de los procesos de alimentos, las redes de servicios con los equipos usados para la elaboración, la eficiencia energética en la industria y la normativa aplicada; en la segunda parte en el desarrollo se muestran las características de los procesos de producción de la planta de alimentos y de las redes la cual está conformada, se registran y se determinan los consumos energéticos de los diferentes sistemas mediante cálculos y mediciones en campo; además se ejecuta un análisis de los criterios de eficiencia energética mediante auditorias enfocadas a los procesos de producción, empleando instrumentos de medición y conceptos actualizados que aportaran a la identificación de oportunidades de mejora que servirán para desarrollar la evaluación de la factibilidad de aplicación y lograr un desempeño mejor en la eficiencia energética.

Palabras claves: procesos de producción, eficiencia energética, planta de alimentos, evaluación energética.

Cada año se investiga el incremento de las temperaturas en los hemisferios de la tierra, debido a la emisión de gases de efecto invernadero, el CO2 es un caso, que se genera por la quema de combustibles derivados del petróleo, utilizado a su vez para la generación de electricidad, para solventar la demanda energética de los diferentes consumidores (Bobadilla, 2019). Estudios de eficiencia energética en latinoamericanos e internacionales en múltiples procesos de producción se han desarrollado con éxito, a través de nuevas tecnologías innovadoras de gestión y aplicación de normas como la ISO 50001. En Ecuador los consumidores industriales empresarial usa el 14% del total de la electricidad para obtener fuerza motriz y calor en los procesos de producción. (Carrillo Rojas, Andrade Rodas, Barragán Escandón, & Astudillo Alemán, 2014).

Los motores eléctricos de inducción, hoy en día se utilizan en varias aplicaciones en los procesos de producción en plantas industriales. Los motores consumen el 40% de la demanda mundial de electricidad y en la industria figuran un 75%. La búsqueda de métodos para el ahorro y eficiencia de energía para el sector industrial fortalece la gestión de producción y la competitividad (Suarez, 2017). En Ecuador desde el mes de marzo del 2019 promueve el uso racional, eficiente y sostenible de la energía, mediante la aprobación de la ley orgánica de eficiencia energética donde integra a los consumidores en especialmente a los grandes a que formen un sistema de gestión energético, para que evaluase o auditen sus activos evidenciando sus desempeños energéticos (El Comercio, 2019).

El alcance de la investigación es la intervención de los procesos de producción de una planta de alimentos situada en la provincia del Guayas, cuyo objeto es la evaluación de los procedimientos de eficiencia energética, para lo cual se realiza un levantamiento de los procesos de producción, de las redes y los equipos utilizados para la elaboración de alimentos, para posterior determinar los consumos energéticos, analizarlos mediante la aplicación de criterios de eficiencia energética y finalmente evaluar el estado actual y proyectar las oportunidades de ahorro para mejorar la eficiencia energética de los procesos de producción de alimentos.

El trabajo de investigación se enfocó en la intervención de una planta de alimentos donde se evalúan los procedimientos de eficiencia energética de los procesos de producción. Se determinan los consumos energéticos de la planta de alimentos, mediante los registros de energía eléctrica y el crecimiento anual es del 35 %, mientras que, el consumo de combustibles aumento el 30 %. Los costos energéticos a su vez el último año representaron, en energía eléctrica el 8% más por cada tonelada de producción y el combustible en el 50%.

Mediante herramientas de medición como analizadores de red y flujómetros, se concluye que el máximo consumidor de energía eléctrica de los procesos de producción son los de molienda con el 51%, mientras que peletizado con el 17% y extrusado con él 13%; por otro lado, el máximo consumidor de energía térmica es el secador con el 59%, seguido de los procesos de producción de acondicionamiento de peletizado y exrusado con el 27% y 9% cada uno.

El análisis de los equipos de los procesos de producción de alimentos demuestra que hay diferencias de operación entre equipos de igual o similar necesidad, lo que evidencia que hay procesos los cuales son menos eficientes que otros, otorgando así, a la planta de alimentos la oportunidad de aplicar mejoras y evidenciar el mejor desempeño energético.

Se concluye entonces que, mediante la aplicación de procedimientos de eficiencia energética y proyectos de mejora como la implementación de recuperadores de calor, aislantes térmicos, estabilizadores de voltaje, el reemplazo de tecnología eficiente, instalación de variadores de frecuencia y el control de cuellos de botella en los procesos de producción permiten mejorar los procedimientos de indicadores de eficiencia energética hasta un 25%.

Recomendaciones

Se recomienda que los procedimientos operativos de los procesos de producción tengan buenas prácticas organizacionales, las cuales, garanticen la calidad y la inocuidad de los alimentos.

Es importante la implementación de los mantenimientos programados, preventivos y predictivos a las redes de servicio y a los equipos de los procesos de producción para asegurar, que la confiabilidad no impida la elaboración de los alimentos en los tiempos establecidos por la organización.

Se sugiere además que se evalúe la implementación de automatismos industriales en los procesos de producción de la planta de alimentos, con la finalidad de reducir tiempos muertos y que, además, no tengan intervención de operadores, ya que puedan llegar hacer de alto riesgo para los mismos.

Es recomendable que la organización del recurso humano realice y verifique que los manuales de funciones del personal designen un líder y proponer un comité interdisciplinario entre varios departamentos, el cual tenga como objetivos la promoción, divulgación y explotación de proyectos de eficiencia energética que sean de interés de la organización de la planta de alimentos.