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Desde su creación, la Estación Experimental ha trabajado en áreas de interés industrial, especialmente relacionadas al azúcar. Esas tareas se vieron incrementadas cuando la Estación se transformó en “Agroindustrial”, a partir del año 1978. Con la puesta en mar-cha de la Sección Ingeniería y Proyectos Industriales, en 1984, se fortaleció su perfil dedicado a resolver problemas productivos y energéticos en las agroindustrias provinciales, especialmente la industria azucarera y la industria cítrica. En el período de pro-ducción de bioetanol para combustibles, la institución efectuó aportes substanciales para consolidar su producción, apoyando a la industria en trabajos como confección de balances de masa y energía, determinación de eficiencias de operación de calderas, mediciones de diversos parámetros de fábrica y determinación de costos de producción.

VI. Sector Industriallas industrias de la región se encuentran asistidas en la producción y diversificación, para mejorar su eficiencia

Actualmente las industrias de Tucumán y de la región cuentan con un equipo de trabajo que les brinda soporte permanente y les ayuda a avanzar en la diversificación productiva, sobre todo, en mejoras de efi-ciencia energética. El objetivo de la institución ha sido siempre generar condiciones que agreguen valor a la producción primaria de la región. Principalmente busca transformar la industria de la caña de mane-ra que pierda su característica “mono-productora” (elaborando sólo azúcar) para que pase a producir además otros co-productos como el bioetanol anhidro y la energía eléctrica. De esta forma, la agroindustria se convertirá en una fuente de alimentos y de energía, pudiendo abas-tecer la demanda creciente de estos productos a nivel internacional. En el año 2008, en función del nuevo panorama energético mundial, la EEAOC puso en vigencia un Programa de Investigación sobre Bioe-nergía, retomando así los estudios relacionados con biocombustibles.

En el año de su centenario, varios ingenios se encuentran trabajando junto a la EEAOC para proveer bioenergía a la red pública de electricidad.

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La implementación de un proyecto de producción de bioetanol como combustible en la Argentina, a principios de la década de 1980, nació como consecuencia de dos motivos principales: el creci-miento del precio del petróleo y las crisis cíclicas azucareras, tanto a nivel nacional como internacional, que afectaron los intereses pro-ductivos y económicos de la región norte del país (región que años antes había sufrido el cierre de ingenios y la migración masiva de la población rural, lo cual ocasionó una brecha considerable del PBI entre las zonas norte y central de Argentina).El bioetanol surgió como una alternativa válida para mejorar la ba-lanza comercial de la actividad azucarera en el país, y como con-secuencia de la necesaria diversificación industrial de la caña de azúcar. En la EEAOC existían numerosos antecedentes iniciados con los trabajos del Dr. Willam Cross. Para integrar el bioetanol al esquema energético, en 1978 la EEAOC comenzó a liderar diversos trabajos relacionados con su producción y sus consecuencias positivas en la matriz energética nacional. Entre esos trabajos cabe mencionar la participación del Ing. Eduardo Valle-jo, del Instituto de Mecánica de la Universidad Nacional de Tucumán, quien realizó aportes fundamentales relacionados al funcionamien-to de motores Otto con bioetanol. Además, se pudo contar con un grupo de instituciones y equipos de trabajo, fundamentalmente de Tucumán, que contribuyeron a la investigación y desarrollo del uso del bioetanol como carburante. Esta interacción se llevó a cabo en diversas reuniones técnicas, programas de investigación y publica-ciones que tuvieron como epicentro a la EEAOC. Para el éxito del Pro-yecto fue fundamental la participación del Gobierno de Tucumán, en especial la de su ministro de Economía, C.P.N. Federico Lannes.En 1979 la Secretaria de Energía de la Nación (SEN) autorizó a la EEAOC a realizar una prueba reducida de empleo de alconafta en autos, como etapa previa al uso masivo. A fines de 1979 Tucumán presentó un informe con los resultados de las pruebas y propuso la comercialización generalizada de alconafta (nafta con 15% de

alcohol anhidro), la cual se encontraba autorizada por la Secretaría de Energía. La provincia, con aportes técnicos de la EEAOC, apoyó la construcción de la primera destilería de bioetanol anhidro en la Argentina, ubicada en el ex ingenio San Pablo.El 15 de marzo de 1981 se inició la comercialización de alconafta común en Tucumán, y en mayo de 1983 comenzó la venta de alco-nafta especial, coronando así la acción combinada y sostenida de instituciones, sectores productivos, Gobierno provincial y la EEAOC, ya constituida como soporte técnico oficial del Programa. De esta forma se inició una nueva etapa nacional en el uso de combusti-bles renovables.Los esfuerzos destinados a incorporar el bioetanol a las naftas ini-ciaron su fase política con el Gobierno de Tucumán, el cual actuó como representante provincial en la Comisión Nacional “ad hoc” de Alconafta gracias al apoyo técnico de la EEAOC. Entre septiembre de 1983 y agosto de 1984, diferentes autoridades nacionales dictaron resoluciones y leyes que permitieron llegar a co-mercializar la alconafta en doce provincias argentinas, lo que generó una demanda de 250.000.000 litros de bioetanol anhidro.En diciembre de 1984, debido a los aportes de la EEAOC para llevar adelante el Proyecto, se suscribió un convenio de Investigación y Desarrollo del bioetanol combustible entre SEN-EEAOC, mediante el cual se estimuló a las provincias con potencial productivo.El precio de venta del Bioetanol Anhidro con el que se inició la co-mercialización fue calculado por la EEAOC en función de sus costos de producción. A partir de allí, la institución ha asesorado de forma permanente a la SEN en este tema.El Proyecto funcionó exitosamente hasta el año 1989 cuando, de-bido a una gran sequía en Tucumán seguida de fuertes heladas, se generaron disminuciones de caña disponible. Por otro lado, el precio fijado para el bioetanol por la SEN se había deteriorado notablemen-te, provocando una caída en la rentabilidad de su producción. Ambos factores fueron determinantes para la suspensión del Proyecto.

La EEAOC cumplió un rol importante en el desarrollo del Programa Alconafta

Imagen de una destilería utilizada en la producción de bioetanol. En 1981 se inició la comercialización de alconafta en Tucumán. Más tarde su utilización se extendió a doce provincias argentinas, finalizando el Programa en el año 1989.

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El secado de bagazo aumentó la eficiencia energética y disminuyó el uso de combustible adicional en la industria azucarera

Imagen de un sistema de secado de bagazo, mediante el transporte neumático con gases del horno de la caldera.

En las fábricas de azúcar de caña se emplea el bagazo para producir el vapor que el proceso requiere, por lo cual es importante quemar-lo con la mayor eficiencia posible. Las calderas existentes en Tucu-mán habían sido diseñadas para trabajar con bagazo cuyo conteni-do de humedad fuese del 50%, aunque en la práctica se trabajaba con valores de humedad que superaban los definidos en el diseño. Este hecho provocó una serie de problemas como un incremento del consumo de combustible adicional (de origen fósil), mayores requerimientos de aire y de gastos de operación. Una alternativa superadora para estos problemas fue la incorporación del proceso de presecado del bagazo con los gases del hogar de la caldera. El Programa de Industrialización de la Caña de Azúcar de la EEAOC desarrolló una metodología de cálculo y diseño de un secadero de bagazo que funciona mediante el transporte neumático, anexo a una caldera, usando como medio secante a los gases calientes pro-venientes del horno. Esta tecnología ha brindado, principalmente, dos beneficios: (1) al disminuir su humedad, el bagazo aumenta su poder calorífico, lo cual mejora de forma sustancial el funciona-miento del sistema caldera-secadero en relación con la caldera sin el secador, y elimina el uso de combustible adicional; (2) contribuye a disminuir el impacto ambiental causado por los gases de chime-nea, ya que los multiciclones (separadores de bagazo seco) actúan como limpiadores de gases efluentes de la caldera, disminuyendo la cantidad de material particulado emitido. Desde 1987 la EEAOC ha adquirido una importante experiencia en el proceso de secado de bagazo, la cual se inició con los estudios experimentales en un secadero piloto del laboratorio. Esos estudios estaban destinados a conocer la influencia de diversas variables en el proceso de secado en transporte neumático. A continuación se siguió con el desarrollo de la metodología de cálculo y diseño de secaderos de bagazo, multiciclones separadores y ventiladores

auxiliares. Esto permitió el diseño y puesta en operación del primer secadero industrial diseñado por la EEAOC, instalado en el ingenio Ñuñorco, Tucumán; la colaboración en el diseño de secaderos ins-talados en Tucumán; el diseño y puesta en marcha de un secadero para el Central Ofelina, del grupo CALESA, Panamá; y el diseño y puesta en marcha de un secadero para el Ingenio Santa Rosa, de Azucarera Nacional, Panamá.El primer secadero construido en el Ingenio Ñuñorco (Tucumán), con capacidad para quince toneladas de bagazo por hora, logró una dis-minución de entre doce y quince puntos de humedad. Esto permitió que la caldera operara con un rendimiento energético mayor (entre el 10 y el 15%), sin el auxilio de combustible adicional, y obtuviera un ahorro de bagazo de entre el 10 y el 15%, o la posibilidad de ge-nerar entre un 10 o un 15% más de vapor. El costo de la inversión se pagó en menos de una zafra con el ahorro en combustible adicional (gas natural). Este secadero piloto se proyectó y construyó con el financiamiento de la Secretaría de Energía de la Nación. Permitió poner a punto la tecnología desarrollada y evaluar, además, el nivel de exactitud de los cálculos con que se había proyectado el siste-ma, cuyo resultado fue altamente satisfactorio. La experiencia adquirida le ha permitido a la EEAOC estar en condi-ciones de ofrecer a la agroindustria el servicio de Diseño de Sistemas de Secado de Bagazo, el cual comprende el establecimiento de las dimensiones del secador, los multiciclones y el ventilador auxiliar; la determinación de la pérdida de carga del sistema; la confección de planos (en formato digital) de la ingeniería básica del sistema de secado; y el monitoreo de la puesta en marcha del secador.El proceso de secado de bagazo mediante la utilización de gases de combustión de una caldera ha demostrado su capacidad para aumentar la eficiencia energética de calderas bagaceras antiguas y disminuir el uso de combustible adicional en la industria azucarera.

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Fueron desarrollados sistemas informáticos de simulación y análisis de las diferentes secciones de calentamiento, evaporación y cocción del proceso azucarero

Para poder analizar adecuadamente los procesos fabriles es conve-niente contar con programas de computación que configuren las ta-reas. En estas aplicaciones informáticas el proceso real se representa mediante un modelo matemático, cuya resolución permite conocer cómo afectan las diferentes variables al proceso estudiado. El Programa Industrialización de la Caña de Azúcar ha desarrolla-do y patentado diversos programas informáticos que analizan las operaciones consumidoras de energía térmica en la industria azu-carera: SIMCE 2.0; SIOVA 2.0 y CALCO 1.0.

SIMCE 2.0Este programa, codificado en el lenguaje de computación Visual Basic 5.0, permite resolver los balances de masa y energía de un sistema de evaporación y calentamiento de la industria azucarera. El programa determina el vapor de escape necesario mediante sucesivas iteracio-nes, de manera de lograr la concentración final deseada de melado con un error del 0,01%. Se caracteriza por presentar una interfaz amigable con el usuario y el ingreso flexible de datos de evaporadores, calen-tadores, tanques flash y consumos extras de vapor vegetal. Además, puede evaluar hasta ocho efectos de evaporación, lo que le confiere una gran amplitud de aplicación, ya que incluso puede ser utilizado en la industria azucarera de remolacha. De igual manera permite simular cuatro tipos de evaporadores: Robert, Kestner, Falling Film y Placas, los cuales abarcan casi toda la gama de posibilidades que puede pre-sentar la industria azucarera moderna. También es capaz de analizar cualquier tipo de calentadores, siempre que se conozca o estime su coeficiente de transferencia de calor. Las consultas en pantallas y en impresora son completas e incluyen un esquema ilustrativo con datos suficientes para explicar el problema planteado. Por otra parte, per-mite efectuar estudios de diseño de nuevas plantas de evaporación, o estudios de simulación de plantas existentes, con datos operativos reales o con nuevas situaciones. Todas estas acciones pueden llevarse a cabo sin intervenir ninguna variable de la planta.La EEAOC inscribió el programa informático SIMCE 2.0. en la Direc-ción Nacional del Derecho de Autor en el año 2000.

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En páginas siguientes: imagen del sistema de evaporación y cocción de un ingenio azucarero.

SIOVA 2.0Este desarrollo informático es capaz de secuenciar las operaciones de cristalización en la industria azucarera cuando se emplean equi-pos discontinuos. Un sistema integrado lógico-matemático es la herramienta funda-mental para proyectar las recetas de cocción, ya que mediante un entorno gráfico amigable es posible determinar la secuencia ópti-ma de arranque de los tachos que posibilita optimizar y estabilizar el consumo de vapor de la planta.Los datos requeridos son: las características físicas de los tachos, la información operativa de los mismos, el gráfico de los esquemas de cocción de cada una de las recetas desarrolladas en la planta y otros datos relacionados con la producción. SIOVA utiliza algoritmos genéticos para estabilizar el consumo de vapor teniendo en cuenta la función de consumo de cada tacho. La información que resulta de la optimización (con los tiempos de arranque de cada tacho) se presenta en distintos formatos: gráficos y planillas. SIOVA contempla, además, el relevamiento de los tiempos de cocción reales alcanzados en la planta, ya que el programa realiza una retroalimentación de la información y sugiere la nueva búsqueda de una solución óptima, teniendo en cuenta de esta manera los posibles cambios en la calidad de la materia prima.La EEAOC inscribió el programa informático SIOVA 2.0 en la Direc-ción Nacional del Derecho de Autor en el año 2003.

CALCO 1.0Este programa permite realizar cálculos de balances de materia en un sistema de cocción, contando además con un módulo operativo (comparable a un caudalímetro virtual) capaz de alertar los desvíos que puedan originarse durante la operación real.CALCO 1.0 permite que el problema se plantee a través de un módulo de manejo gráfico cuya virtud principal es la configuración de cual-quier tipo de sistema de cocción (cualquiera sea su grado de comple-jidad) mediante simples agregados y/o eliminaciones de objetos.Como datos de entrada precisa el esquema de cocción de la planta, la carga de los datos de purezas de las corrientes de contorno y las restricciones operativas.Utilizando un modelo de programación lineal, CALCO 1.0 realiza el balance de sólidos. Luego resuelve el balance de purezas, determi-nando las purezas de todas las corrientes del sistema.Finalmente, es posible cargar las purezas de cada corriente ob-tenidas en la planta para que el programa calcule las diferencias porcentuales de cada una de ellas respecto el diagrama óptimo, funcionando en definitiva como un caudalímetro virtual.CALCO 1.0 determina de esta forma el funcionamiento óptimo de la planta: los balances de sólidos y purezas, los valores de recircu-lación del sistema, del agua evaporada y del vapor necesario para llevar a la práctica el modelo estudiado.La EEAOC procedió a la inscripción de programa informático CALCO 1.0 en la Dirección Nacional del Derecho de Autor en el año 2005.

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La EEAOC también ha realizado aportes en otras áreas de in-terés, como el Uso Racional de la Energía en la industrias azu-carera y cítrica, la evaluación de la capacidad contaminante de los efluentes de ingenios y destilerías, el aprovechamien-to energético de residuos agrícolas de cosecha de caña, entre otros. Respecto a los servicios, sus propuestas de mejora en los sistemas de calentamiento-evaporación-cocción en numerosos ingenios de Tucumán y a lo largo de muchos años, ha sido una tarea notable, habiendo sido incluso convocada por ingenios de

otras zonas cañeras del país y del extranjero. Quienes se de-sarrollaron en estas áreas entienden que cada trabajo fue una verdadera investigación por los métodos rigurosos de análisis y cálculo empleados.Actualmente, la EEAOC es una institución consultada en diversas instancias de cualquier proyecto energético que se realiza en la industria azucarera de Tucumán. El desafío constante es seguir avanzando de la misma manera en otras agroindustrias de la pro-vincia y de la región.

epílogo

La EEAOC es fuente de consulta en las diversas instancias de proyectos energéticos realizados en la industria azucarera

Imagen de la destilería utilizada en la producción de alcohol anhidro, anexa a una fábrica azucarera. El Laboratorio de Mediciones Industriales, junto al área de evaluación energética de procesos, presta importantes servicios al sector agroindustrial de la provincia.

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