Proyectos
--Análisis de sostenibilidad de diferentes alternativas para la valorización de residuos de aguacate generados en diferentes eslabones de la cadena de valor a partir de un enfoque de análisis de ciclo de vida
Resumen
El aguacate (Persea Americana Mill.) es una fruta nutritiva que contiene ácidos grasos insaturados, vitaminas, minerales, proteínas y fibra, según describen Rodríguez-Carpena et al., [1]. Esta fruta es originaria de México y Centroamérica, sin embargo, se cultiva en casi todas las regiones tropicales y subtropicales. Colombia ha sido calificada como uno de los más importantes productores de aguacate en América Latina con una producción de 544.933 toneladas métricas de aguacate (6% de la producción mundial) en 2018, según MinAgricultura [2]. La especie antillana cubre más del 75% a través de las variedades Lorena (Lauraceae) y Criolla [3]. A nivel nacional, el aguacate de variedad criollo representa el 12.65% de la producción de las cuales los departamentos de Tolima, Antioquia, Caldas, Santander, Bolívar, Cesar, Valle del Cauca, y Quindío (86% del total del área sembrada). En Caldas, la producción de aguacate en el 2020 fue de 104.44 mil toneladas MinAgricultura, 2020 [2] representando el 16.35% de la producción nacional. A nivel regional, la cadena de valor del aguacate comprende cuatro eslabones: (i) la etapa agrícola (cultivo, cosecha y poscosecha); (ii) transporte; (iii) procesamiento primario (producción de guacamole) y; (iv) distribución (venta como fruto fresco a nivel regional y nacional o exportación). En Caldas, el 11.76% del aguacate cosechado es usado para consumo inmediato, 84.24% producción industrial (guacamole) y 4% exportación. En cada eslabón de la cadena de valor del aguacate se generan grandes cantidades de residuos que pueden ser aprovechados debido a su contenido de ácidos grasos, material fibroso y proteína que pueden ser utilizados para la producción de compuestos de mayor valor agregado como aceite, extractos de compuestos bioactivos o vectores energéticos como biogás [6]. En la etapa agrícola y de transporte, 49% del aguacate es considerado de rechazo debido a fenómenos como el alto tiempo de maduración, enfermedades en las plantaciones [4,5]. En la etapa de procesamiento primario, se genera entre el 30-35% en peso del fruto de residuos conformado por la semilla y la cascara. A partir de lo anterior, esta propuesta de investigación tiene como objetivo analizar la sostenibilidad de cuatro escenarios de la valorización integral de los principales residuos que se generan en la cadena de valor de aguacate en Caldas haciendo uso del concepto de biorrefinería considerando un enfoque de análisis de ciclo de vida. En este sentido, el análisis de sostenibilidad determinará la prefactibilidad económica, impacto ambiental y efecto social de la valorización de los residuos. Para esto, se llevará a cabo a nivel experimental la caracterización química de los residuos, la producción de aceite de aguacate y alimento animal a partir de la pulpa, la extracción de compuestos bioactivos a partir de la semilla y cáscara, y la producción de biogás y biofertilizante a partir del solido remanente de la valorización de la pulpa, semilla y cáscara. Los resultados experimentales serán usados como datos de entrada en la simulación de los procesos en el software SuperPro designer. En esta etapa, se obtiene los balances de materia y energía que serán usados para evaluar la sostenibilidad de diferentes escenarios de valorización. Los límites del sistema para el análisis económico, ambiental y social serán desde la etapa agronómica hasta la valorización integral de los residuos de aguacate a través del concepto de biorrefinería. La viabilidad económica se definirá a partir del cálculo del valor presente neto, flujos de caja y retorno de la inversión a partir de la metodología de Peter and Timerhaouse. El impacto ambiental se realizará basada en la norma ISO 14040 en el software SimaPro V9.1. Finalmente, el análisis social se evaluará a partir de indicadores relacionados con los trabajadores y las comunidades locales, teniendo en cuenta las personas que pueden verse afectadas por la implementación de estos procesos productivos.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN ARTICULADO CON LA FORMACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2020-2021
Modalidad:Modalidad Única
Responsable