ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO PARA INSTALACIÓN DE PLANTA DE BIOGÁS UTILIZANDO RESIDUOS VITIVINÍCOLAS PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA EN LA REGIÓN DEL MAULE

En Chile se genera una gran cantidad de residuos sólidos de forma anual, contribuyendoen su generación el sector residencial e industrial, donde el sector residencial aporta 6,5millones de toneladas y 10,4 millones lo aportan las industrias,(22) lo que da muestras dela relevancia del sector industrial en la generación de éstos. Se desagrega la información degeneración de residuos por sector, encontrando como principales productores la contrucción,seguido por la industria manufacturera y el sector agrícola y forestal, aportando entre estostres sectores 9,21 millones de toneladas de residos anuales.(28)Debido a esto, resulta interesante analizar dichos sectores, para buscar una alternativade utilización de los residuos, de manera de mitigar o bajar los niveles de generación deresiduos en Chile.El sector agrícola y forestal produce cerca de 1,56 millones de toneladas anuales deresiduos orgánicos, los que al año 2015 eran generados principalmente por la región deAntofagasta, Maule, Araucanía y Atacama.(12)Dentro de las grandes producciones agroindustriales que posee Chile se encuentra laindustria vitivinícola, donde al año 2015 se produjeron cerca de 13 millones de hectolitrosde vino.(28)Por su parte, la industria vitivinícola genera diversos residuos a lo largo de su procesoproductivo, tales como escobajos, hollejos, pepas de uva, vinazas y orujos todos derivadosde la uva, y que pueden ser aprovechados para la generación de diversos subproductos.Para la industria vitivinícola se analiza la opción de generar energía a partir de losresiduos de su producción, tales como orujos y escobajos, que son residuos orgánicoscon un alto potencial de generación de metano. En específico, se analizará este tipo degeneración en la región del Maule, que es la región que posee una mayor cantidad dehectáreas plantadas para este fin, con 53.839 hectáreas, lo que representa el 37% del totalen Chile.(27)Para poder realizar el análisis técnico y económico se determinó un tamaño de vitivinícolapromedio de 594 hectáreas, a partir de la cantidad de propiedades existenes por regióny, más específicamente, por comuna.A nivel de resultados, se estimaron cerca de 121.137 toneladas de biomasa teóricadisponible para la región del Maule, el que equivale a un potencial teórico de biogás decerca de 84 millones de m3, y de manera particular, para una viña promedio se estima unpotencial teórico de biogás de 936.061 m3 anuales.En relación a la producción anual de una viña promedio de 268.731 hectolitros, seestimaron requerimientos energéticos de cerca de 1.900 MWh eléctricos y 5.600 MWhtérmicos anuales. Para cubrirlos se analizó la instalación de un cogenerador de una potenciaeléctrica instalada de 190 kW, acorde a lo que la biomasa disponible permite generar bajoestas condiciones, que permite cubrir el 46% de los requerimientos energéticos totales,equivalentes a 3.470 MWh al año de energía total producida.El consumo de biogás necesario que se consideró para el cogenerador es de 624.306 m3al año, valor que estaría por debajo del teórico calculado para una viña promedio y que estáasociado al rendimiento eléctrico del cogenerador.Con respecto a la etapa de vendimia de una viña, ésta se realiza solo entre algunosmeses del año, donde para la región corresponde a los meses de enero a abril de cada año.Para la generación de los 624.306 m3 al año de biogás, se cargan dos biodigestores queposeen periodos desfasados con 8 cargas anuales de 55,74 toneladas de materia orgánicacada una. Debido a la periodicidad y disponibilidad de la biomasa, se debe almacenar losresiduos en silos o en bodegas destinadas para este fin, de manera que a medida que se vayarequiriendo materia orgánica para cargar los biodigestores, se vaya sacando los residuosque fueron almacenados primeramente en las bodegas.Dentro del análisis económico realizado, se identificaron ingresos y costos asociados.Se determinó que existirían como ingresos los ahorros de energía térmica y eléctrica de laque es posible recuperar con el cogenerador, especialmente ligado al ahorro por sustitución de combustibles como la electricidad, gas licuado petróleo y petróleo combustible. Considerandoun precio de 62,3 USD el MWh eléctrico se estiman ahorros de $54 millones depesos anuales. Para los ahorros térmicos, se considera un precio de $947 por m3 de GLP y$431 el kg de petróleo combustible, obteniendo un valor aproximado de $95 millones depesos en ahorros térmicos anuales.Otro de los ingresos considerados, fue la venta de biofertilizante, producto que seobtiene al finalizar el período de fermentación dentro del biodigestor. En particular, seestiman 267 toneladas de biofertilizante generadas al año, que generarían ingresos por $12millones de pesos.Por otra parte, los costos identificados para este proyecto son los de inversión y los deoperación, estimando para cada uno de ellos $418 y $73 millones de pesos, respectivamente.Se considera como método de financiamiento un crédito a 12 años y un período deevaluación de 15, obteniendo un VAN de $88.343.441, una TIR de un 25% y un Paybackde 4 años, siendo sensible a los cambios de cantidad de energía recuperada y a los preciosde los energéticos considerados para los ahorros.Finalmente, el proyecto es rentable bajo las condiciones y consideraciones realizadas, ycabe recalcar que ahorros energéticos no se obtienen de este tipo de proyectos, sino que solamenteahorros monetarios, debido a que se reemplaza un energético por la autogeneracióny que éstos dependen estrechamente de la disponibilidad de la biomasa.