La industria de alimentos y bebidas es de gran importancia para la descarbonización en México, ya que representa la demanda de grandes cantidades de energía anualmente.
De acuerdo con datos de la Agencia Internacional de Energía a 2017, durante los últimos 30 años el consumo eléctrico mundial casi se ha triplicado y, en el mismo periodo, el consumo eléctrico de la industria alimentaria ha aumentado un 260%.
De acuerdo con la Secretaría de Agricultura, el sector agroalimentario se compone de todas las actividades relacionadas con la generación de alimentos, a través de actividades como la agricultura, silvicultura, entre otras.
Este sector considera un conjunto de actividades interconectadas mediante cadenas productivas. Durante este proceso se agrega valor a través de una serie de etapas que consideran desde los insumos básicos para la producción primaria, hasta la transformación o procesamiento, la distribución y el almacenamiento, la comercialización y el tratamiento que generan los consumidores finales.
En particular, el mayor consumo de energía se agrupa en dos actividades principales del proceso de generación de alimentos:
- Agricultura y la cría y explotación de animales. Denominadas actividades de producción primaria, agrícolas o pecuarias.
- Producción de alimentos y bebidas. Productos elaborados (transformados o procesados) por la industria alimentaria a partir de los productos primarios.
Todas las actividades primarias que comprenden la industria alimentaria e incluso, la logística y comercialización de alimentos están interrelacionadas, por lo que se considera relevante describir el consumo de energía de este sector durante su paso por la cadena productiva.
Granja/Agricultura
De acuerdo con el Balance Nacional de Energía 2020, uno de los sectores con el uso de energía más intensivo fue el agropecuario con un consumo energético final del 4.24%. El combustible más relevante fue el diésel, representando 68.46% del total, seguido de la energía eléctrica con 28.38%. Así, estamos ante un sector con altísimas oportunidades de descarbonización.
De acuerdo con la Secretaría de Energía, para el consumo de energía en la producción de alimentos, estos son los factores principales que contribuyen en la demanda:
- Fertilizantes y otros compuestos químicos
- Equipo agrícola
- Irrigación y bombeo
- Transporte
- Otros insumos energéticos
A nivel general, el consumo de energía agrícola se reparte de la siguiente manera:
- 31% para la producción de fertilizantes inorgánicos
- 19% para la operación de maquinaria agrícola
- 16% para transporte
- 13% para irrigación
- 8% para la crianza de ganado (sin incluir el alimento para ganado)
- 5% para secar la cosecha
- 5% para la producción de pesticidas
- 8% para usos varios
El consumo de energía en la agricultura se alimenta principalmente del uso de maquinaria y equipos que funcionan gracias a los combustibles fósiles. Sin embargo, otro de los grandes procesos de demanda de energía es la irrigación, en particular si se requiere bombeo de agua.
Los procesos mecánicos no son los únicos demandantes de energía, también se considera que el uso de fertilizantes está ligado al consumo de energía fósiles, ya que para la producción de un kilogramo de nitrógeno para fertilizantes se requiere de 1.3 a 1.8 litros de diésel.
En este caso, se producen más de 100 millones de toneladas de fertilizantes al año, lo que representa aproximadamente un 8.3% de la energía consumida en el mundo. En general, el uso del suelo en la agricultura representa una cuarta parte de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.
Otro caso es el del subsector pecuario, que comprende la ganadería de leche y de carne; porcicultura, avicultura, en él se considera que los principales insumos energéticos directos son la electricidad, los combustibles refinados de petróleo y el gas natural.
La ganadería en particular requiere del insumo energético para diferentes actividades entre las que destacan la gestión del rancho o finca, operación de ordeñadoras y de equipos de preparación de alimentos automatizados, tanques de enfriamiento, iluminación y ventilación de edificaciones lecheras (como criaderos, lecherías, establos y graneros).
Pero no todo es negativo durante el proceso. De acuerdo con la dirección de Aprovechamiento Sustentable de la Energía de la Secretaría de Energía, la eficiencia energética también es aplicable en determinados procesos como:
- El uso de tecnologías accionadas con energías renovables, por ejemplo, molinos de viento, bombas de agua que utilizan energía solar para riego o aprovechamiento energético de residuos agrícolas y pecuarios.
- La adopción de prácticas agrícolas de labranza mínima que disminuyan la intensidad de uso de energía en la maquinaria agrícola.
- La construcción de infraestructura agrícola energéticamente eficiente, por ejemplo, la gestión eficiente del calor en los invernaderos.
Transporte
De acuerdo con el sitio Save On Energy, en su estudio “American food production requires more energy than you’d think”, se necesita una gran cantidad de energía para mover los alimentos de la granja a la mesa.
El sector del transporte incluye fletes aéreos, portacontenedores, ferrocarriles y transporte por carretera, representando en total el 14% de la energía utilizada para la producción de alimentos. El transporte en la cadena de producción de alimentos y bebidas ha incrementado, sobre todo en las últimas décadas, por la dinámica competitiva a nivel empresarial y el aumento en consumo de productos a nivel global.
El transporte de carga de “puerta a puerta” es aquel que se encarga del traslado de las mercancías desde el lugar de producción o almacenaje hasta el de producción o consumo y es el que representa gran parte del impacto en el consumo de energía.
Según el reporte “Transport, Energy and CO2-Moving Toward Sustainability (IEA/OECD 2009)”, el transporte de carga representa cerca del 19% del consumo global de energía y el 23% de las emisiones relativas a la energía de dióxido de carbono. Incluso se estima que, de continuar con esta tendencia, el consumo de energía y las emisiones contaminantes relacionadas con el transporte de carga, se elevarían cerca de un 50% para 2030 y más del 80% para 2050.
Las cifras anteriores se deben a que prácticamente la totalidad de combustible utilizado en las unidades de transporte proviene de los derivados de petróleo.
Producción o transformación industrial
Los procesos que más energía consumen varían según el segmento. En general, los sistemas de calentamiento, enfriamiento y refrigeración son los que más energía consumen debido a que dependen de motores.
Los procesos de producción en la industria de alimentos y bebidas representan la mayoría del consumo de energía en el sector, por ejemplo, las siguientes unidades de operación pueden ser consideradas como usuarios significativos de energía:
- Hornos para calentamiento y secado de productos
- Secadores por aspersión y túnel de secado
- Evaporadores y columnas de destilación
- Pasteurizadores y autoclaves
- Procesos de calentamiento y cocción en general
- Túneles de congelación y congeladores de placas
- Procesos de enfriamiento y deshumidificación y cuartos fríos
Ready to eat (productos empaquetados)
De acuerdo con el sitio Save On Energy, en su estudio American food production requires more energy than you’d think, hay muchos tipos de alimentos que deben procesarse antes de consumirlos. Procesar los ingredientes crudos y producir el producto alimenticio terminado requiere 1.6 billones de BTU de energía por año, o el 16% de la energía total consumida para la producción de alimentos.
Según la Secretaría de Economía, diez de las empresas trasnacionales más importantes de alimentos procesados del mundo tienen presencia en México.
Cabe destacar que la panificación industrial, la elaboración de concentrados, polvos, jarabes y esencias de sabor para bebidas y la elaboración de derivados y fermentos lácteos son los productos con mayor valor agregado.
En este caso, dado el nivel de procesamiento de los productos, los equipos de molienda y las centrifugadoras así como amasadoras, compresores y mezcladoras, los equipos industriales utilizados en este proceso son los que más energía precisan. Por ejemplo, las fábricas de azúcar suelen contar con sus propias centrales de energía ya que para su elaboración se requieren los siguientes porcentajes de energía:
El aire comprimido se utiliza, entre otras cosas, para transportar sustancias en polvo o para vaporizar líquidos y, a menudo, muchos de los productos procesados necesitan de este proceso para mantener su consistencia.
El aire comprimido es normalmente considerado entre los sistemas energéticos más ineficientes en las plantas industriales ya que utiliza una gran proporción de energía eléctrica para el funcionamiento de los compresores.
Este tipo de producción nunca descansa, por esto, requiere de una cobertura energética robusta que permita evitar cambios o variaciones en el voltaje, intermitencias o apagones en los sistemas que perjudiquen la producción de cualquier alimento o bebida.
Actualmente diversas industrias en el país apuestan por la implementación de sistemas fotovoltaicos, de almacenamiento y otras soluciones en materia de eficiencia energética para impulsar un desarrollo sostenible.
México cuenta con un privilegio geográfico ya que el 95% del territorio cuenta con condiciones óptimas para el aprovechamiento del sol como fuente energética.
En Enlight, empresa líder en Latinoamérica en instalación de paneles solares para industrias y sistemas de almacenamiento de energía, desarrollamos un estudio y guía ilustrando de manera holística cómo producir alimentos y bebidas energéticamente sostenibles, no solo en sus productos sino también en sus procesos productivos.
Complementando el uso de energías renovables y soluciones de almacenamiento energético se puede alcanzar la competitividad y el desarrollo sustentable en toda la cadena de valor de la industria.
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