Diseño y optimización de las cadenas de suministros de biorrefinerías sustentables en la Argentina

Abstract

El uso integral de la biomasa como materia prima para producir alimentos, energía y productos resultará decisivo para conseguir un desarrollo sustentable. El concepto de biorrefinería permite a regiones con abundantes recursos naturales aprovechar considerablemente la biomasa disponible, consiguiendo una progresiva independencia de los recursos fósiles. El desarrollo de biorrefinerías es clave para participar en un entorno de bioeconomía, permitiendo producir productos de mayor valor agregado, biocombustibles y bioenergía, en simultáneo. El paradigma tecno-productivo de la bioeconomía puede representar para la Argentina una vía hacia el desarrollo del país. En este contexto, la provincia de Tucumán presenta un futuro prometedor a partir de sus agroindustrias más representativas: de la caña de azúcar y del limón. Para que la transición hacia cadenas de suministros (CS) de biorrefinerías sea eficiente, es preciso identificar a priori, mediante una planificación estratégica, la inversión necesaria para implementar las tecnologías de procesamiento adecuadas y la distribución de los flujos de materiales y energía a lo largo de toda la CS en propuestas que resulten sustentables —de óptimo desempeño económico, ambiental y social—. Esta Tesis doctoral presenta un marco para el diseño multicriterio de CS de biorrefinerías bajo consideraciones de sustentabilidad. En ella se desarrolla un modelo lineal mixto entero (MILP) con el fin de diseñar CS de biorrefinerías que representen los mínimos costos posibles. A partir de estos óptimos económicos, se propone una metodología para la evaluación ambiental y social de las CS, y la posterior clasificación de ellas utilizando el modelo de Análisis Envolvente de Datos (DEA). Así se puede evaluar la eficiencia de cada una de las CS diseñadas de acuerdo con diferentes indicadores. Para caracterizar ambientalmente los sistemas bajo estudio, se utiliza la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (LCA), se realizan tareas de adaptación y elaboración de los inventarios de entradas y salidas de materiales y energía de cada componente de las CS estudiadas y se calculan los indicadores ambientales correspondientes. Para la caracterización social se recurre a indicadores que combinan datos del mercado laboral regional. Las capacidades de este enfoque se exponen a través de casos de estudio de complejidad real que involucran situaciones actuales y proyectadas de disponibilidad de biomasa en el Noroeste de la Argentina. Esta propuesta contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 12 y 13) de la Organización de las Naciones Unidas y busca realizar aportes metodológicos en el área del diseño, con criterios de sustentabilidad, de CS óptimas de biorrefinerías teniendo en cuenta las circunstancias de la región y el país.