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Categoría: Agroindustria

El maíz, bioenergía y agregado de valor en origen

 

Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini, Ing. Agr. Fernando Ustarroz. Ing. Agr. Marcos Bragachini, Ing. Agr. Diego Mathier 
INTA E.E.A. Manfredi Programa Nacional Agroindustria y Valor Agregado - Proyecto Integrador 1.
  

La producción de grano de maíz en Argentina en la campaña 2012/2013 fue de 28 M/t, a esto se le debe añadir casi 894.000 hectáreas de silaje de maíz. Del total de grano producido, 18 M/t se exportaron como grano con bajo valor agregado.

Argentina desde el año 2011 presenta una balanza energética negativa, actualmente importa energía en forma creciente, pero según proyecciones de YPF se espera neutralizar este déficit dentro de 5 a 10 años. Por este motivo aparecen como alternativas muy convenientes en nuestro país (excedentario en biomasa) las diferentes formas de bioenergía existentes como: biodiesel, bioetanol, biogás y esta última transformada en electricidad.

Por otra parte el sistema productivo argentino basado en siembra directa (82% del área sembrable) requiere para ser sustentable de una secuencia de cultivos balanceada en carbono donde al menos 1 de cada 2 años se instale un cultivo gramínea (trigo, maíz, cebada, sorgo), cultivos con raíces estructurantes y de eficiente captura de carbono para el suelo. Además estos cultivos ofrecen una cobertura muy conveniente para el balance del agua y la materia orgánica del suelo, factores claves para mantener una alta productividad agrícola.

Por estas razones, los cultivos gramíneas de invierno (trigo y cebada) y de verano (maíz y sorgo) deben ser sustancialmente incrementados en su área de siembra alternados en la secuencia de cultivos con soja y girasol para que el sistema productivo predominante en Argentina adquiera sustentabilidad (actualmente el desbalance indica que la soja y el girasol representan el 70% del área de siembra de cultivos anuales del país). En muchas zonas el monocultivo de soja trae aparejado problemas preocupantes como disminución del contenido de materia orgánica y pérdida de condiciones físicas del suelo, además de la generación de malezas resistentes a los herbicidas tradicionales.

Para afrontar este problema la estrategia es mejorar la competitividad de los cultivos gramíneas y para ello el valor agregado en origen (VAO) de estos cultivos es la solución. Cualquiera de los granos mencionados (cebada, trigo, sorgo y maíz) tienen destinos de transformación en productos alimenticios e industriales, pero el cultivo más emblemático que trataremos en este caso es el maíz, alrededor del cual Argentina presenta toda la tecnología disponible y rendimientos competitivos a nivel global.

Desde el punto de vista social, el sistema productivo argentino necesita de la generación de nuevos puestos de trabajo y valor en origen y eso es sinónimo de industrialización primaria y secundaria en diferentes productos y alimentos en origen y de transformación en proteína animal (pollo, cerdo, leche, carne bovina, pescado). Como ejemplo, una hectárea de un establecimiento ganadero (tambo) genera 16 veces más trabajo que una hectárea de soja tranqueras adentro, y al salir la leche del campo a no más de 50 kilómetros comienza un proceso de industrialización muy demandante de puestos de trabajo que incrementa la ruralidad y el arraigo. Nadie se arraiga sin trabajos genuinos.

Dentro de las posibilidades de agregado de valor al maíz Argentina, al igual que EEUU, desde febrero de 2012 comenzó la transformación de grano de maíz en alcohol y dos subproductos como burlanda seca (DDGS-10% de humedad) y burlanda húmeda (WDGS-65% de humedad) y CO2. El alcohol es producido en su gran mayoría para mezclar con las naftas, llegando a fines de a alcanzar un corte del 6,6% con etanol en las mismas. El precio del mismo es prefijado por la Secretaria de Energía y el cupo para aportar o ser proveedoras del mismo a las empresas petroleras también es otorgado por esa secretaría. Las empresas petroleras que lo compran se encargan de retirarlo de las distintas plantas productoras de bioetanol.

El subproducto de etanol (DGS), con una composición de 30% de proteína y entre 8 y 12% de aceite (energético/proteico), representa una buena oportunidad de negocio pecuario para los productores asociados ya que posee un precio comparativamente inferior a otros subproductos sustitutos.

El sistema agroalimentario argentino requiere la generación de trabajo genuino en origen y el grano de maíz significa más trabajo, ya que con el mismo se pueden obtener más de 600 productos diferentes como por ejemplo: aceites, polenta, glucosa, fructosa, jarabes mezclas, almidones, colorantes de caramelo, cereales para desayunos, sémolas, biomateriales, harinas de maíz, inflados, snacks, sopas, comida para mascotas, alcohol, bioetanol, etc. Además aproximadamente entre el 60 y el 70% de la ración de animales monogástricos (aviar de carne, aviar de huevo y cerdos) es maíz. En los bovinos el porcentaje de inclusión en la dieta puede llegar al 50% en el caso de los Feed Lot, siendo también un porcentaje alto en la producción de leche. O sea cuando se ingiere leche, queso, manteca, pollo, hamburguesa, jamones crudos y cocidos, bifes, asados y otros, en las diferentes comidas diarias, se está consumiendo indirectamente un alto porcentaje de maíz.

Paradójicamente Argentina exporta más del 64% de su producción de maíz como grano. EEUU produce el doble de maíz per cápita y exporta sólo el 14% de maíz como grano con destino a países con los cuales poseen convenios o arreglos comerciales, como por ejemplo México. El grano de maíz por su valor específico es muy afectado por el costo de transporte y en los últimos 15 años el valor del petróleo aumentó 6,2 veces su valor, mientras que el grano de maíz no llegó a duplicar su valor dolarizado.

Por eso, ahora el maíz es bioenergía, es etanol con el almidón y alimentos para actividades pecuarias. (DGS: datos aparte). En nuestro país el año 2013 terminará con un corte del 6,6% de las naftas, siendo cubierto con etanol de caña de azúcar (aportado por unas 9 plantas) y por 3 plantas de etanol de maíz (Bio4, Vicentín y ProMaíz). La industria de etanol en base a maíz posee un techo productivo más alto que el de etanol a partir de caña de azúcar por estar este cultivo más limitado por su zona agroecológica de producción.

La producción de etanol de grano de maíz puede crecer considerablemente sin limitaciones acompañando la demanda de un mayor porcentaje de corte de las naftas, quedando por resolver el destino de una creciente oferta del principal subproducto (DGS), siendo conveniente adecuar su consumo/transformación en origen a una distancia no mayor de 50 Km de las plantas de producción para reducir el costo de flete, siendo más competitivo y sustentable su uso.

Cuando empiecen a producir etanol de maíz las plantas de ACA en Villa María y Diaser en San Luis en el 2014 prácticamente se duplicará la producción de etanol de maíz. Y con el aumento de producción de etanol en base a caña de azúcar se podría llegar al 10% de corte de las naftas que se consumirán en 2014 (850.000 m3 de etanol).

Para seguir creciendo en el uso de etanol y superar el 12% de corte se requiere de modificaciones estructurales importantes para la distribución y mezcla. Y también para el consumo requiriendo adaptación del parque automotriz a motores flex para seguir incrementando el corte a valores superiores al 15% dejando estos cambios evolutivos para el 2015, siendo importante planificarlo prospectivamente.

Pero el gran desafío de esta propuesta bioenergética es acompañar las oportunidades en origen generadas tanto en forma directa por el aprovechamiento pecuario del subproducto DGS como así también las indirectas mediante industrias agroalimentarias derivadas (frigoríficos bovinos, porcinos y aviares, industrias lácteas) con ventajas de un funcionamiento en red holística (nada se tira, todo se aprovecha), generando mayor movimiento económico local al integrar verticalmente la cadena hasta las góndolas del mercado interno y la exportación, ocasionando la generación de puestos de trabajo y desarrollo ordenado de los territorios con un destacado protagonismo de las intendencias regionales.

La burlanda seca (DDGS) puede ser exportada a países limítrofes (también existe la burlanda seca con bajo aceite, que en Argentina será producida por ACABIO), y también a otros continentes o se puede producir alimentos balanceados con más VAO. Ambas ya cotizan en la bolsa de Chicago como un commodities. Esta burlanda de bajo aceite es menos perecedera y además permite un mayor porcentaje de inclusión en las dietas animales, tanto para monogástricos, como para rumiantes.

 

Análisis del impacto de la propuesta integral en la generación de puestos de trabajo.

Con una molienda de 210.000 toneladas de maíz por año Bio4 genera 106 puestos de trabajo directos en la planta y comercial, más 164 puestos indirectos (en su mayoría camioneros y otras actividades externas de los servicios requeridos). Este análisis de puestos de trabajo no incluye a las actividades pecuarias porque son empresas que aprovechan la oportunidad del DGS para mejorar su negocio y que también incrementan la posibilidad de generar trabajo.

 

Análisis del impacto del precio de maíz en el mercado interno y global.

Cuando las 5 plantas de etanol de maíz mencionadas, sumando la de Porta (alcohol de maíz para uso medicinales y/o alimenticios que también genera DGSS) funcionen a pleno (proyectado para el 2014), la molienda total de grano de maíz alcanzará cerca de 1,5 millones de toneladas por año, generando aproximadamente 450.000 toneladas de burlanda en equivalente seco.

Si consideramos un uso alimenticio en vacas en ordeñe de 3 kg de MS, el cálculo indica que se podrían alimentar unas 411.000 vacas lecheras por año. Para un rodeo lechero nacional actual de 2,2 millones de cabezas, más los animales en engorde en Feed Lot, sumados a la demanda de la producciones aviar de carne y huevo, cerdos, no parece un gran problema consumirlo localmente con bajo costo de flete. La distribución que hoy poseen las plantas no presenta superposición espacial.

 

Impacto de la provisión de maíz en el mercado y en los puestos de trabajo.

Los cálculos realizados por el INTA indican que Argentina puede moler maíz, hacer etanol, hacer VAO en otros procesos industriales, utilizando parte de su saldo exportable (18 M/t), no afectando la oferta de maíz en el mercado interno.

En el contexto mundial Argentina no es el principal formador de precios ya que la producción global de maíz es de 860 M/t con un comercio internacional de grano que ubica a EEUU con 45 M/t, a Brasil con 22 M/t, Argentina con 18 M/t y Ucrania con 13 M/t. Además Argentina por su potencial productivo proyecta producir al 2020 según el PEA unos 55 M/t con un 24% de aumento de productividad y un 57% en el área pasando de 3.7 a 5.7 M de has. Queda evidente que al 2020 Argentina podría moler 10 M/ton de maíz para etanol, si fuera necesario, no afectando la disponibilidad ni los precios internos del maíz.

Siguiendo la proporcionalidad de puestos de trabajo de BIO4, las 10 M/t distribuidas estratégicamente en distintas plantas generarían 5.050 puestos de trabajo directos y 7.800 puestos indirectos, es decir unos 12.850 puestos de trabajo en total. Pero lo más importante es que serían puestos de trabajo calificados y en el interior productivo, lo cual aporta para el proceso de industrialización de la ruralidad, desarrollando el arraigo en los pueblos y ciudades del interior, descomprimiendo las grandes ciudades. 

 

Preguntas frecuentes que aparecen a la hora de hablar de DDGS.

Propiedades nutricionales de la burlanda en sus diferentes formas de producción:

 

DDGS

DDGS bajo aceite

WDGS

Nutriente

Promedio

Proteína cruda (%)

30

34

30

Grasa cruda (%)

10.7

3.4

10.7

Fibra cruda (%)

7.2

8.4

7.2

Cenizas (%)

6

4.8

6

Humedad (%)

10-12

10-12

65

¿La composición química del DGS afecta la salud de los animales?

Los minerales contenidos en el maíz son concentrados unas 3 veces, por lo que en las formulaciones de las dietas se debe tener en cuenta no exceder los niveles máximos de inclusión, para no generar ningún exceso. O sea tener en cuenta el contenido de los mismos al incluirlo en la dieta para no provocar excesos en alguno de los mismos. 

¿Cantidad máxima que se puede incorporar a las dietas?

El especialista Nicolas Di Lorenzo, detalló que es una excelente fuente de proteína bruta (tres veces más que el maíz, reemplazando a otras fuentes proteicas) y energía; mejora la condición de la dieta y la palatabilidad ("le gusta este producto a las vacas"); la inclusión óptima en tambo se sitúa entre un 15 y 25% y en feedlots entre un 30 a un 40% de la materia seca total.

El DDGS Seco, además de emplearse en tambos y feedlots, es recomendable en la alimentación de cerdos (hasta un 10% en etapa de crecimiento, un 15% en engorde y un 7% en lactancia) y aves (hasta un 8% en pollos y un 15% en crecimiento y engorde)

Fuente:http://www.produccion-animal.com.ar/tablas_composicion_alimentos/105-burlanda_aca.pdf 

Comparación con los suplementos tradicionales en calidad y costos (números).

En relación a otros suplementos este subproducto es un concentrado proteico y energético a la vez. Esta energía está dada por su alto contenido de grasa o aceite y siendo esta de menor calidad que la energía contenida como almidón. Además en algunas categorías de animales es este alto contenido de Extracto Etéreo o grasa la que estaría limitando su uso en cantidad. En relación a la proteína en comparación a los concentrados proteicos derivados de la soja, esta proteína es de menor calidad desde el punto de vista que posee bajo niveles del algunos aminoácidos como lisina, triptófano y treonina, pero para el caso de los bovinos o rumiantes este subproducto posee un alto porcentaje de proteína pasante o proteína no degradable en el rumen siendo esta más eficiente en su utilización.

Para aumentar el porcentaje de inclusión en las dietas de algunos animales, se está produciendo un DDGS de bajo aceite, que permitiría aumentar su % de inclusión en la dieta. El precio de la burlanda, depende mucho del precio del maíz, pero es más bajo los subproductos normalmente utilizados. 

¿Cómo pasa de ser considerado residuo a alternativa alimentaria?

En realidad nunca fue considerado un residuo de la industria del etanol, ya que este subproducto o co-producto de esta industria es el grano de maíz que se le extrae el almidón que es transformado en azúcares más simples y estos son fermentados para la producción de etanol; el resto del contenido del grano se concentra 3 veces como son el caso de la proteína, la grasa y otros nutrientes. 

DGS húmedos vs. Secos / ventajas y desventajas.

La diferencia principal entre ambos productos es el contenido de humedad que presenta, lo cual influye no solo en el tiempo de conservación sino también en el costo del transporte.

En el caso del DDGS, con menos del 12% de humedad su conservación es de aproximadamente 4 meses y resulta fácil formular y manejar raciones para las distintas producciones pecuarias. Mientras que en el caso del WDGS con 65% de humedad la conservación está en el orden de 5 a 12 días, dependiendo de la temperatura y condiciones climáticas del periodo (5 días en verano y de 10-12 días en invierno) , con lo cual la logística de distribución por parte de las plantas productoras deberá ser más ajustada. Además se requiere mayor experiencia para formular raciones en bovinos y presentando dificultades para el uso en raciones de cerdos y aves.

En cuanto al transporte en el caso del WDGS se hace costoso al estar transportando mayor cantidad de agua. 

¿Cuánto DGS se obtiene por cada litro de bioetanol producido?

De una tonelada de maíz se obtienen 400 litros de etanol, 300 kg de burlanda (en base seca) o DGS y unos 300 kg de CO2.

El rendimiento de subproducto en general es un 30% de la materia prima procesada. En relación al los litros de bioetanol, más o menos se obtienen 0,75 kg de DDGS por litro de etanol producido. 

¿Cantidad de bioetanol producido en el país? ¿Relación con el aumento del corte obligatorio?

Este año se va a terminar con exactamente un 6,6%, pero por ley el corte obligatorio en la actualidad es del 5%, todavía no se anunció el paso a un mayor corte obligatorio de las naftas con etanol.

El año 2013 se va a terminar con un 6,6% de corte con etanol de las naftas consumidas: unos 450.000 m3 de etanol consumiendo unos 7.350.000 m3 de nafta.

Para el año 2014 se prevé que se podría cortar con 10% las naftas consumidas, proyectando una producción de unos 850.000 m3 de etanol y se estima un consumo de nafta de 8.600.000 m3 para ese año.

Para el año 2015 se proyecta un corte del 12% de las naftas con etanol. 

Requerimientos para instalar una planta de bioetanol.

Sería importante que las plantas de etanol sean instaladas bajo la figura de productores de maíz asociados, esto les posibilita generar trabajo de integración industrial a toda la familia, posibilita producir maíz con el beneficio extra del flete ahorrado, posibilita al productor obtener renta del negocio bioenergético y también beneficiarse con el DGS o la burlanda, para mejorar sus producciones pecuarias, trabajando 365 días en el campo, incrementando sustentablemente la demanda laboral familiar.

La planta de etanol asociativa de productores es una alternativa muy utilizada en EEUU, existiendo hoy unas 212 plantas de etanol en base a maíz que muelen unas 130 M/t de grano.

El DGS es un producto muy utilizado en las dietas pecuarias, llegando a reemplazar en un alto porcentaje en las dietas al grano de maíz y a la soja (harina y expeller).

Para la producción de etanol hace falta agua (3 a 7 litros de agua/litro de etanol, según la eficiencia de la planta), energía (gas natural para las calderas) y una buena cantidad de silos de maíz y/o bolsas plásticas de almacenaje. En lo posible sería conveniente que la planta tenga acceso a las líneas férreas como en EEUU, para mover el DDGS, el etanol y hasta en algunos casos el maíz.

El Estado de California, EEUU, no posee maíz en grano, lo importa casi todo de otros estados y posee 7 maxi-plantas de etanol. Este Estado produce nada menos que casi 1,5 veces la producción de leche argentina, produciendo unos 18.000 millones de litros. Gran parte de esa leche es maíz DGS importado de otros Estados y/o producido en el mismo estado con maíz importado de otros Estados. Hace 2 años que EEUU ya no posee más el subsidio al etanol, pero el negocio siguió creciendo hasta el año 2013. 

La limitante de energía, gas y electricidad para la radicación de las plantas.

Argentina no dispone de energía (gas) para hacer funcionar los 365 días algunas de estas plantas y tampoco una gran red de distribución eléctrica para abastecer tanta demanda de algunas zonas claves de instalación, pero habiendo maíz, sorgo, efluentes pecuarios u otros efluentes agroindustriales, el biogás y la electricidad se pueden producir mediante la instalación de una planta de digestión anaeróbica productoras de biogás, biometano y bioelectricidad, en donde el silo de maíz y sorgo aporten la biomasa necesaria para producir la misma. Este proceso ya lo está llevando adelante Bio4, ya que se está instalando otra planta de biogás (Bioeléctrica S.A.), que estará ubicada en frente a la planta de etanol, para proveerla de energía térmica, energía eléctrica y biogás o biometano cuando sea necesario.

 

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Autores: 
Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini, Ing. Agr. Fernando Ustarroz. Ing. Agr. Marcos Bragachini, Ing. Agr. Diego Mathier
INTA E.E.A. Manfredi Programa Nacional Agroindustria y Valor Agregado - Proyecto Integrador 1.

 

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