Reducir las emisiones GEI la industria del cemento y concreto

Problemática

Con el fin de  reducir las emisiones GEI la industria del cemento y concreto debe plantear estrategias de procesos productivos sostenibles por ser una de las industrias más contaminantes. Se busca explorar la posibilidad de incorporar materiales cementante suplementarios en la producción de concreto.

Se plantea la operación de centros de consolidación y transformación (gasificación)-CCT en los que se realizará un proceso de gasificación de la cascarilla de arroz para obtener Ceniza de Cascarilla de Arroz (CCA), la cual puede ser utilizada como material cementante complementario.

La ceniza deberá ser distribuida a las plantas de concreto que se analizaran y  recomendaran, para ser utilizada como material cementante suplementario en su proceso productivo, reemplazando el cemento en la mezcla del concreto.

Metodologia

Se seleccionan diferentes plantas trilladoras que generan cascarilla de arroz como subproducto agroindustrial.

Para determinar las plantas de concreto que se deben abastecer, se analiza la ubicación y demanda de 4 plantas de concreto en zonas ya determinadas. Para cada una de estas plantas se tiene en cuenta su nombre, dirección, latitud, longitud y demanda, esta demanda es asignada de forma aleatoria, según indicaciones y es medida en toneladas.

Para encontrar los GEI se consideran los siguientes datos y supuestos:

• Cada planta de concreto tiene una planta de cemento que surte su necesidad de producción según la que tenga una menor distancia
• Las plantas de cemento no tienen límite de capacidad para surtir las plantas de concreto
• Las emisiones de CO2 por cada tonelada de concreto producido es de 0,000000006 ton CO2 / ton concreto
• Las emisiones de CO2 por cada tonelada de cemento producido es de 600  kg CO2/ton cem o 0,6 ton CO2/ton cemento
• Peso máximo camión C3S3 52 t carga 33t
• Suponiendo una pendiente en todo el trayecto de 0,6% el consumo es de 14,63 ml/km-t o 0,01463 litros/km-t, con el vehículo cargado completo (52 ton) el consumo es de 0,76076 litros/km
• Se considera un factor de emisiones de 2,61 kg de CO2/litro o 0,00261 ton CO2/litro de combustible Diésel ()
• Se considera un solo viaje de ida desde las plantas de cemento a las de concreto para el cálculo de emisiones
• No se consideraran las emisiones ni los costos relacionados con el abastecimiento de agregados a las plantas de concreto pues estos permanecerían constantes aunque se cambie una parte del cemento por CCA.
• En cada una de las tres alternativas se consideran y comparan las emisiones generadas en el transporte de materiales entre los diferentes nodos de esta cadena de abastecimiento emergente. Para ello deberán considerar el tipo de vehículo que se utiliza para el transporte de materiales entre plantas. Se recomienza la utilización de vehículos de caja cerrada para transportes de carga a granel (C3S3) que viajarán llenos en todos los trayectos.
• Para el cálculo de emisiones se hacen como se indica a continuación:

[pic 1]

• Se incluyen las emisiones generadas en la producción del cemento, no solo las derivadas de su transporte entre las plantas (véase Cementos Argos, 2016).
• Se tienen en cuenta las distancias de las plantas de concreto y las plantas de cemento

[pic 2]

Por lo tanto la nueva planta trilladora se ubicara en el centro de Soacha puesto que es un punto muy central respecto a la ubicación de las plantas de concreto

Se analizan varios escenarios, todos a través de modelos manuales, utilizando la herramienta de Excel como se describen a continuación:

1. Escenario sin CCA

Se realiza tal cual funciona, sin la necesidad de hacer ninguna trilladora, pues todo va a ser con cemento.

1. Escenario con CCA (con trilladoras)

Para este escenario se usa solo una planta trilladora, se escoge la más cercana a cada planta de concreto, pues así es menor el transporte.

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