Impacto medioambiental provocado por los centrales azucareros

INTRODUCCIÓN

La intervención del hombre en la naturaleza
comenzó hace miles de años y el proceso de
daños a causa de la actividad humana fue escaso y lento al
inicio, sin embargo, hoy día, el uso de sustancias
químicas utilizadas en la agricultura y en la industria,
el uso irracional de recursos y la contaminación, entre
otros factores, destruyen en minutos lo que la naturaleza
construyó en siglos o milenios. A consecuencia del
desequilibrio ecológico, el estudio del ambiente ha venido
a ocupar un lugar necesario e importante en los foros nacionales
e internacionales en los que se analizan y plantean orientaciones
políticas, económicas y comerciales para lograr un
desarrollo sustentable, que haga posible el crecimiento
económico, sin poner en riesgo los recursos naturales que
se han heredado de nuestros antepasados y preservarlos para las
generaciones futuras. En este contexto, la producción
más limpia (P+L) adquiere gran relieve, ya que es preciso
prevenir las tendencias actuales que ponen en peligro de
extinción a recursos invaluables y alteran las condiciones
naturales del planeta. La conservación del ambiente
configura un nuevo valor social, que exige un renovado
compromiso, para identificar soluciones que respondan a las
aspiraciones de la sociedad. Para la nación cubana, la
caña y el azúcar forman una parte integral de su
historia, cultura y tradición. La base de datos ofrecida
por FAO (FAOSTAT, 2006) demuestra cómo el azúcar de
caña ha sido el producto principal en la economía
cubana durante años. La caña se ha sembrado,
históricamente, con el fin básico de producir y
comercializar azúcar; es un cultivo con alta capacidad de
producción, que en buenas condiciones, produce
volúmenes por encima de las 100 t/ha de tallos.
Si las hojas y topes (cogollos), que no se utilizan en la
producción de azúcar, fueran incluidas, el volumen
de biomasa ascendería 20 %. Se ha demostrado que el uso de
la caña de azúcar como fuente de energía
renovable, además, es muy atractivo, ya que el proceso de
combustión de la biomasa, como subproducto, es
climáticamente neutral, debido al ciclo cerrado de
carbón de la planta.

Idea Inicial

Realizar una investigación para identificar los
principales problemas que han venido afectando al Medio Ambiente
a través de un diagnóstico inicial, que permite
caracterizar cada factor o agente contaminante, así como
los impactos producidos al medio y al entorno en cada área
de trabajo.

Planteamiento del
problema

¿Sera posible evitar que los
centrales azucareros formen parte de las empresas que contaminan
al medio ambiente?

Objetivo general

Identificar los principales problemas que
han venido afectando al Medio Ambiente producto de la actividad
desarrollada por la industria azucarera.

Objetivos
específicos

1. Identificar los principales problemas
que afectan al medio ambiente producto de la industria
azucarera.

2. Como dar posible solución a los
problemas encontrados.

3. Lograr una adecuada
concientización por parte de todos los que de una forma u
otra influyen en la erradicación de la
contaminación medioambiental.

Justificación

Es necesario realizar la
investigación para lograr una adecuada
concientización con respecto a los problemas
existentes.

Viabilidad

Este trabajo es viable ya que para su desarrollo existe
una excelente bibliografía, así como todas las
condiciones necesarias para realizar una excelente
revisión de información. Además para este
trabajo me preparan un conjunte de profesores que están
listos para aclararme cualquier duda que me pueda surgir durante
la realización del mismo.

Consecuencias y
repercusiones.

La elaboración de este proyecto trae como
consecuencia la concientización de los directivos a cerca
de los problemas existentes y lograr reducir al máximo los
índices de contaminación producto a la industria
azucarera en villa clara.

Tareas

Realizar una revisión bibliográfica para
obtener los aspectos teóricos

Identificar los problemas existentes producto a la
industria azucarera en villa clara

Desarrollo:

Como uno de los problemas salidos de la industria
azucarera y que conduce a la contaminación ambiental
está el uso de los combustibles
fósiles, habitualmente es usado en los centrales
el fuel oíl, en la producción de energía
para el funcionamiento del los mismos, en el proceso de
obtención de azúcar, así como en refinado y
producción de otros derivados, a pesar de que este puede
ser sustituido por otras alternativas menos contaminantes como
puede ser la biomasa cañera que permite la
producción de energía eléctrica, la cual
además del abasto a la industria contribuye también
de una manera importante a la red energética nacional.
Además, se hace un análisis del costo de transporte
de estos recursos. A todo esto se le suma el efecto positivo
sobre el medio ambiente que ejercen todos estos combustibles, que
permitirán hacer de Cuba uno de los destinos
turísticos más importantes del Caribe y el
mundo.

Teniendo en cuenta el impacto ambiental de los
combustibles fósiles en la producción de
azúcar se está abogando por eliminar el uso del
mismo ya que se ha comprobado que las características
principales de la biomasa azucarera y residuos agrícolas
cañeros (RAC) con vistas a su potencial uso como fuente de
energía renovable no contaminante al medio ambiente, que
permite la reserva de los escasos combustibles fósiles y
naturales es muy eficaz, además de mantener una estable
producción de azúcar, la cual puede seguirse
llevando a cabo, pues reporta ganancias a la economía
cubana si se aprovechan al máximo todos los productos
colaterales de este proceso, además de mantener la cultura
azucarera cubana, caracterizada históricamente y que es
símbolo de cubanía. Partiendo de la
hipótesis de que es posible usar los RAC como fuente de
energía renovable, no contaminante al medio ambiente, con
un nivel de eficiencia capaz de permitir el abastecimiento
energético de los centrales azucareros durante la mayor
parte del año en Cuba, pues la caña tiene
posibilidades para sustituir los combustibles fósiles
causantes de las lluvias ácidas, el efecto invernadero,
entre otras consecuencias nocivas para la humanidad, y teniendo
en cuenta que Cuba tiene potencial para producir gran parte de su
energía a partir de la caña, siempre que se alcance
un conocimiento y control sistemático de todos los
aspectos que inciden sobre el empleo eficiente de estos
recursos.

El sistema de cosecha de caña de azúcar en
Cuba impone características muy importantes a los RAC. La
caña es cortada en más de 70 % mecanizadamente y
las máquinas empleadas tienen una eficiencia de limpieza
de la caña de algo más de 55 %. Esto
hace que quede en el campo más de la mitad de los RAC y
que hacia las estaciones de limpieza (EL) neumáticos vaya
algo menos de 50 % .En estas instalaciones los RAC son separados
de la caña y se acumulan en grandes plazoletas, donde son
incineradas a la atmósfera sin utilidad alguna. Por otro
lado la parte de la caña que es cortada manualmente, en
casi su totalidad, es enviada a los centros de acopio (CA) que
son instalaciones donde la caña se pica en pequeños
trozos, es limpiada neumáticamente y trasbordada a carros
de ferrocarril. En estas instalaciones los RAC separados de la
caña también son acumulados en grandes plazoletas e
incinerados en su gran mayoría sin utilidad
práctica.

Los centros de acopio (CA) y estaciones de limpieza (EL)
procesan alrededor de 680 t/día de caña y producen
de 35-40 t/día de RAC. En todo el país hay unas 915
estaciones de este tipo. Partiendo de estas característica
técnicas, es fácil razonar entonces que en la
plazoleta de cada CA y EL se concentran e incineran entre 4 000
y 6 000 t de RAC en cada zafra. Esto también
constituye un problema para el medio ambiente por lo
que se hace necesario darle a estos desechos un uso más
productivo.

A continuación se expresarán
algunos criterios comparativos de los residuos
fibrosos de la agroindustria azucarera, el bagazo y los
RAC:

El bagazo tiene mayor calor de combustión (para
humedad = 0 %) dado sobre todo por tener los RAC mayor contenido
de ceniza; sin embargo, como el bagazo se quema con cerca de 50 %
de humedad y los RAC tienen un proceso de secado natural (hasta
aproximadamente 20 %) los RAC entregan más energía
por unidad de masa quemada. Los RAC introducen más cenizas
en el horno, esto incrementa los residuos que hay que extraer y
acorta los períodos de limpieza, recarga los sistemas de
separación de sólidos volátiles e incrementa
la contaminación ambiental por material
particulado.

Otro problema son las emisiones de CO2 a la
atmósfera. Las operaciones del proceso de
producción de azúcar seleccionado que provocan
emisiones de CO2 al medio ambiente, pueden agruparse en las
categorías de impacto siguientes: las que representan un
aporte neto al nivel de CO2 en la atmósfera al provenir
del empleo de combustibles fósiles, como son la cosecha,
transportación, fertilización y uso de plaguicidas
y herbicidas, y las asociadas al proceso fabril azucarero, donde
la fuente de energía es el bagazo y las emisiones de CO2
están compensadas por la fijación de éste
por el cultivo. A continuación se presentan los resultados
de ambas vertientes para el caso de estudio
seleccionado.

Emisiones de CO2 durante el proceso

El proceso que emite CO2 en el esquema de
producción de azúcar seleccionado es la
combustión del bagazo en la caldera. Mediante un
procedimiento análogo al cálculo de la
combustión del petróleo se obtiene para el bagazo
la siguiente ecuación:

C4.025H602.7+4,175O2 ? 4,025CO2+3H2O
(2)

De lo anterior se obtiene que la cantidad
de CO2 emitido durante la combustión del bagazo sea de
0,885 kg de CO2 /kg de bagazo con 50 % humedad.

Emisiones de CO2 en la cosecha.

Una forma de cuantificar la contribución al nivel
de CO2 por esta causa es determinar la cantidad de
petróleo equivalente que requieren estas actividades, lo
que se muestra en la tabla 2, y calcular cuánto representa
en términos de emisión de CO2 la combustión
del petróleo, cuya composición aproximada es: C:
85,7 %; H: 10,5 %; O:

0,92 % y S: 2,8 %. Si los índices porcentuales
anteriores se dividen por el peso atómico respectivo (C:
12; H: 1; O: 16; S: 32) se obtiene la composición
empírica de éste, a partir de la cual se puede
establecer la siguiente ecuación de reacción, donde
se aprecia que por cada kilogramo de petróleo se emiten
7,14 kg de CO2. Esto puede expresarse según la
ecuación (1) [Mesa, 1997].

C 7,14H10,5O0,06S0,09 + 9,9O2 ? 7,14CO2 +
5,25H2O+ 0,09SO3 (1)

Tabla 2. Cantidad de petróleo
equivalente (P eq ) para las actividades de
cosecha

Existen maneras de disminuir los
efectos perjudiciales de la industria azucarera como
son:

1. Se puede obtener una cierta cantidad de combustible
líquido (alcohol) de forma renovable.

2. Los residuales se pueden utilizar como abono
orgánico, lo cual elimina los residuos del
proceso.

3. Existe un excedente de 240 kg de RAC/tci, que puede
destinarse a la generación de energía
eléctrica o para la alimentación animal. Esta
última variante tiene la ventaja adicional de que la
alimentación animal no compite con la humana.

Como otro problema se tienen las
corrientes residuales que se originan durante la
fabricación del azúcar.

Las corrientes que se originan durante el
proceso de fabricación de azúcar son las
siguientes:

Aguas procedentes de los molinos: estas arrastran
residuos de la lubricación, con un alto contenido de
fuel-oíl, guijos, grasas lubricantes y pequeñas
cantidades de sacarosa, lo cual depende del cuidado con que se
realice la operación.

Aguas procedentes de la limpieza de los
equipos: las cuales se originan en los evaporadores y
clarificadores, estas presentan turbidez y bajo contenido de
materia sedimentable.

Aguas de lavados y limpiezas de los filtros de cachaza:
son muy agresivas y normalmente contienen impurezas adicionales
presentes en los procesos de fabricación. El principal
elemento contaminante es la cachaza. Son aguas ácidas, con
una alta turbidez, contenido de sólidos y materia
orgánica.

Aguas de enfriamiento de equipos tecnológicos:
son aguas utilizadas en los puntos de apoyo de las chumaceras de
los tándems, bombas de vacío, enfriamiento de los
cristalizadores, sellos de bombas, etcétera. Arrastran
residuos de lubricación, no poseen un contenido de materia
orgánica alto.

Otras aguas residuales: las que se producen
ocasionalmente, tales como: reboso de los tanques de agua
vegetal, limpieza de los pisos, extracciones de calderas,
etcétera

Otro problema está dado por la vinaza de
destilería:

Esta tiene un impacto negativo sobre el aire pues
produce malos olores y aerosoles, que a su vez tiene un efecto
negativo sobre la población incluso a distancias
superiores a los 5 Km de la planta generadora del residuo. En
cuanto al grado se considera no controlable y de temporalidad
permanente, pues una vez generado el residual produce estos
efectos. Por otra parte la vinaza tiene una influencia negativa
controlable y permanente sobre la calidad del agua, porque se
pueden identificar alternativas para minimizar los impactos del
residual sobre el agua.

Este aspecto está muy relacionado con el impacto
negativo que ejercería sobre el medio biótico
(flora y fauna) y el paisaje, pues de verterse en el río o
embalse, dados los parámetros de caracterización
(Perdigón, 2005) provocaría un grado de
contaminación alto en el cuerpo receptor, afectaría
el equilibrio de la flora y la fauna, produciría un efecto
de eutrofización no controlable y por tanto
afectaría el paisaje al cambiar el aspecto del cauce del
cuerpo receptor.

La vinaza afecta la estructura urbana y rural, porque
una vez producida se requiere diseñar esquemas de
tratamiento y reutilización que ocupa un espacio,
además debe ubicarse de acuerdo a la dirección de
los vientos para minimizar el efecto de los malos olores y
aerosoles durante su tratamiento en el sistema de
lagunas.

De acuerdo a estudios realizados las áreas que
más afectan al medio ambiente son:

1. Área de tándem o
molinos.

2. Área de generación de
vapor y electricidad.

3. Área de
cristalización.

4. Área de
centrifugación.

Otro problema es la degradación de los
suelos:

La nocividad adjudicada a los cultivos por falta de
rotación y por su acción agotante sobre el suelo,
mal manejo agrotécnico e insuficientes medidas de
protección de la fertilidad. Además también
inciden: los procesos erosivos, grado de acidez, la salinidad y
modicidad.

LA CONTAMINACIÓN DE
AGUAS:

La existencia de pueblos y bateyes alrededor de
centrales azucareros, destilería y otras instalaciones lo
que provoca el empleo de las corrientes superficiales como
receptoras de residuales crudos o parcialmente tratados, los que
frecuentemente llegan a la zona costera y cuencas
hidrográficas.

El empleo de tecnologías obsoletas, la
indisciplina tecnológica, la deficiente
introducción de prácticas de Producciones
Más Limpias, el insuficiente tratamiento, aprovechamiento
y rehúso de los residuos de la actividad agroalimentaria e
industrial, insuficiente recursos financieros destinados la
minimización, el manejo de los residuos sólidos,
donde existen serios problemas con su aprovechamiento y
disposición final.

Inadecuado manejo de los productos químicos y de
los desechos peligrosos y la acumulación progresiva de
estos desechos sin solución para su disposición
final.

EMISIONES A LA ATMÓSFERA Y
CONTAMINACIÓN SONORA:

v Ineficiente funcionamiento técnico de los
medios y equipos que utilizan combustibles fósiles que
emiten gases al entorno y polvo producto a la sequía sin
ninguna acción al respecto.

v Fuertes sonidos de los equipos del ingenio durante el
período de zafra y aunque menor en la destilería
por su base energética.

LA PÉRDIDA DELA DIVERSIDAD
BIOLÓGICA:

– Alteraciones, fragmentación o
destrucción de hábitat, ecosistemas y paisajes
debido al cambio del uso del suelo y al empleo de
prácticas inadecuadas de cosecha y preparación de
los suelos para la agricultura.

– Degradación y contaminación
del suelo, las aguas y la atmósfera.

– Períodos de seca, intensas lluvias,
elevación de la temperatura y el incremento de las
penetraciones del mal.

– Vertimiento de residuales industriales a
ríos, bahías, presas, etc.

– Sobreexplotación de los recursos
forestales e incendios forestales.

Conclusiones:

En el presente trabajo se puede llegar a la
conclusión de que se cumplieron los objetivos planteados,
se identificaron los problemas que afectan al medio ambiente
producto de la industria azucarera, se dieron algunas posibles
soluciones a los problemas encontrados y demás.

Autor:

Leandro Rivero Ofarrill

Miguel Morales
Jiménez

Francis La Rosa Rivero