Estrategias de simbiosis industrial para el diseño de sistemas productivos sustentables

Abstract

La economía de la provincia de Tucumán y del Noroeste Argentino (NOA) tiene una base predominantemente agroindustrial. En Tucumán, las dos actividades productivas principales tienen su origen en el cultivo de la caña de azúcar y del limón. Estos sectores están constituidos por un conjunto de establecimientos industriales con sus dependencias pertenecientes a diferentes firmas. En este trabajo se plantea un modelo de programación matemática para planificar una simbiosis industrial (SInd) entre diferentes establecimientos fabriles con criterios económicos y ambientales, teniendo en cuenta las restricciones técnicas. El caso de estudio considerado contempla tres plantas productivas, dos relacionadas con la caña de azúcar (sucroalcoholera y papelera) y una derivada del limón. Desarrollar este enfoque para el área de la industria basada en la biomasa representa un importante aporte a la bioeconomía provincial. Estas industrias involucradas generan una serie de residuos que poseen un alto potencial de materia y energía, los cuales pueden ser aprovechados dentro de la red de empresas. El enfoque propuesto busca optimizar el uso de los recursos, minimizar la generación de residuos y maximizar las ganancias del proceso industrial, fomentando una colaboración eficiente entre las plantas involucradas. A través de la implementación del modelo matemático, se identifican las sinergias potenciales. Los resultados obtenidos, tanto del modelo matemático como del análisis de ciclo de vida (LCA), destacan la viabilidad de la SInd, evidenciando beneficios económicos significativos y una mejora en los indicadores ambientales en comparación con el sistema tradicional, en el que cada industria trabaja de manera independiente. En cuanto a los requerimientos de energía y vapor de las tres industrias involucradas, el modelo integrado muestra ser autosuficiente, eliminando la dependencia de proveedores externos en cuanto a energía y vapor, en la mayoría de los escenarios analizados. Para cada una de las posibles alternativas técnicas, se estudiaron la satisfacción de las demandas de los productos principales, la generación de residuos, la necesidad de adquirir energía y vapor de la red externa, los flujos de materia y energía a intercambiar luego de la SInd y la activación de los sistemas de cogeneración. Este estudio, innovador en la integración de agroindustrias claves para la provincia, no solo impulsa el desarrollo sostenible de Tucumán y el NOA, sino que también sienta bases para futuras investigaciones en economía circular y para la implementación de estrategias de sostenibilidad en la agroindustria.