Modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD PRIVADA DR. RAFAEL BELLOSO CHACÍNVICERRECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO

DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO PROGRAMA: GERENCIA DE PROYECTOS INDUSTRIALES

Modelo para la producción de biodiésel en empresas del

sector avícola del estado Zulia.Trabajo presentado como requisito para optar al Grado de Magíster en Gerencia de

Proyectos Industriales

Autor: Ing. Virginia VelásquezTutor: Msc. Maribel Camacho

Maracaibo, julio de 2013.

Contenido

1El Problema

2Marco Teórico

3Marco

Metodológico

Modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

4Resultados de la investigación

5Propuesta

6Conclusiones y Recomendaciones

El Problema


1

El Problema


1

OBJETIVO GENERALProponer un modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

OBJETIVOSESPECÍFICOS

Diagnosticar la situación actual de la capacidad de producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Analizar el proceso para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Determinar los requerimientos para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Establecer las fases del modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Diseñar el modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

El Problema


1

Teórica

Metodológica

InstitucionalSocial

Práctica

-Revisión de autores-Referencia Bibliográfica-Antecedente

-Investigación científica-Recolección de datos

-Sostenibilidad económica y ambiental

-Bienestar social-Independencia delpetróleo

-Fuentes renovables-Menor impacto ambiental-Independencia sobre otras fuentes

JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

El Problema


1

DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

El diseño del modelo para la producción de biodiésel se realizó en empresas del sector avícola en el estado Zulia.

Esta investigación tuvo una duración de 18 meses comprendidos desde enero de 2012 hasta junio de 2013.

Línea de investigación que estudia los modelos gerenciales y su aplicación en los proyectos industriales.

Pahl (2008), Smith (2007), Castro (2008) y Demirbas (2008).

Mar

co te

óric

oAntecedentes de la investigación


2

Titulo Autor Año Aporte

“Estudio y obtención de biodiésel a partir de

residuos grasos de origen bovino”

Vivas, A. 2010

Metodología de obtención de biodiesel mediante análisis en cuanto a su

desempeño como producto final.

“Diseño de un índice de sustentabilidad en agro

sistemas de producción de bioenergía. Caso de estudio

en el Valle de Mexicali”

Sánchez, C. 2010

Producción de bioenergía, tomando en cuenta el

recurso humano e indicadores económicos, sociales y ambientales.

“Efecto de la temperatura y tiempo de

transesterificación en el rendimiento y poder

calórico de biodiésel a partir de grasa refinada de

pollo”

Arteaga, H., Siche, R., Pagador, S. y Cáceres, H. 2010

Metodologías de obtención del producto con resultados

que permiten obtener el mejor rendimiento.

“Producción de biodiésel utilizando aceite vegetal de

desecho y etanol” Fonseca, E. y Martínez, J. 2009

Parámetros de reactivos, operación y materiales que permiten la obtención de

un biodiésel con características altamente

semejantes al diesel comercial

Mar

co te

óric

oAntecedentes de la investigación


2

Titulo Autor Año Aporte

“Procesos productivos de la industria avícola zuliana:

Fases de alimento, engorde y beneficio”

Melean, R., Bonomie M. y Rodriguez, G. 2008 Proceso de producción

avícola actual en la región.

“Procesos de producción de biodiésel: Uso de materias

primas alternativas y de alta acidez”

Dalla, B., Pisarello, M. y Querini, C. 2008

Proceso para producir biodiésel a partir de

materias grasas de muy alta acidez con ventajas desde el punto de vista económico.

“Production of biodiesel from vegetable oils”

Cervero, J., Coca, M. y Luque, S. 2008

Métodos de obtención de biodiésel a partir de aceites

vegetales.

Mar

co te

óric

oSistema de Variables


2

DEFINICIÓN NOMINAL

Necesidad del modelo para la producción de biodiésel.

DEFINICIÓN CONCEPTUAL

DEFINICIÓN OPERACIONAL

Basándose en lo expuesto por Hillier (2006) y Pahl (2008), es el medio que permite a los administradores analizar y estudiar el proceso de transesterificación, el cual utilizando aceite vegetal usado y grasas animales provenientes de la industria alimentaria, permite la obtención del biocombustible objeto de estudio.

Se concibe como todos aquellos medios que mediante procesos administrativos y gerenciales así como técnicas coordinadas y definidas, permiten la obtención del biocombustible denominado biodiésel con fines energéticos proveniente de materia de desecho para determinar así la viabilidad de un proyecto de producción de biocombustible a partir de residuos grasos en la región zuliana.

Mar

co te

óric

oOperacionalización de la Variable


2

Bases teóricas Objetivos Específicos Variable Dimensión Indicadores

- Fernández, Avella y Fernández (2006)

- Osorio (1992) - PMBOK (2012)- Chase, Jacobs y

Aquilano (2004)

Diagnosticar la situación actual de la capacidad de producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Necesidad del modelo para la producción de biodiésel

Situación actual de la capacidad de producción de biodiésel

-Demanda-Disponibilidad de recursos-Organización-Financiamiento

- Ilpes (2008)- Roselló (2008)- Vértice (2007)

Determinar los requerimientos para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Requerimientos para la producción de biodiésel

-Humanos-Técnicos-Económicos-Aspectos Legales

- Arnoletto (2007)- Buffa y Sarin

(1992)- Chase, Jacobs y

Aquilano (2004) - Gaither y Frazier

(2003

Establecer las fases del modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Fases del modelo para la producción de biodiésel

-Planeación del producto y selección del proceso-Planeación de las instalaciones y cargos-Planeación de la producción-Manejo de la cadena de suministros

Diseñar el modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del Estado Zulia.

Este objetivo se lograra con la información obtenida a partir del análisis de los resultados de los objetivos anteriores una vez alcanzados

Mar

co te

óric

oCategorías de Análisis


2

Bases teóricas

Objetivo Específico Categoría Sub categorías Elementos

de Análisis

- Demirbas (2008)

- Castro (2008)- Pahl (2008)

Analizar el proceso para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.

Proceso para la producción de biodiésel

-Refinación-Fundición-Esterificación-Transesterificación-Decantación-Lavado-Secado

- Materia prima- Insumos- Equipos - Fases- Subproductos

Marco Metodológico


3

Proyecto Factible, con una investigación descriptiva, de

campo y documental.

- Hurtado (2010)- Hernández, Fernández y Baptista (2006)- Arias (2006)

Tipo de Investigación

Diseño de campo, no experimental además de

documental.

- Hurtado (2010)- Hernández Fernández y Baptista (2006)- Arias (2006)

Diseño de la Investigación

• Avirosa• Agronivar• Avidoca• Pinpollo• Protinal del Zulia

• -Documentos

Población de Estudio

1. Encuesta: Cuestionario.2. Entrevista: Guía de entrevista 3. Matrices de Análisis- Hurtado (2010) - Hernández, Fernández y Baptista (2006)

Técnicas e Instrumentos

Marco Metodológico


3

EMPRESAS AVÍCOLAS SUJETOS CARACTERISTICAS

Avirosa 4Ingenieros de 3 años en delante de experiencia

en proyectos industriales de la industria avícola

Agronivar 4Avidoca 4Pinpollo 4

Protinal del Zulia 4TOTAL 20

Cuestionario Dicotómico de alternativas Sí y No, con 73 ítems.

EMPRESAS AVÍCOLAS SUJETOS CARACTERISTICAS

Avirosa 1Gerentes de 5 años en delante de experiencia

en proyectos industriales de la industria avícola

Agronivar 1Avidoca 1Pinpollo 1

Protinal del Zulia 1TOTAL 5

AUTOR DOCUMENTO

Demirbas, A. (2008).

Biodiésel: a realistic fuel alternative for diesel engines.

Castro, P. (2008).

Opciones para la producción y uso del biodiésel en el Perú.

Pahl, G. (2008). Biodiésel: Growing a New energy economy.

Guía de Entrevista de 5 preguntas abiertas.

Matrices de análisis

La validez de los instrumentos fue realizada por 5 expertos, 3 de contenido y 2 metodológicos, la confiabilidad del cuestionario fue calculada por el coeficiente de Alfa de Cronbach, resultando en un 0.85, ubicándose en la categoría de Altamente Confiable según lo establecido por Ruiz citado por Chávez (2004).

Marco Metodológico


3

Triangulación Metodológica TM

Análisis de Datos

Fundamentos

Teóricos

Dimensión

Componente Cuantitativo: Cuestionario

Componente Cualitativo:Entrevista

AUTOR

Demirbas(2008)

Pahl(2008)

Castro(2008)

Materia Prima

Insumos

Equipos

Fases

Subproductos

ELM

Matriz de Análisis


4 Resultados de la Investigación

Indicador Si No

Demanda 8,75 91,25

Disponibilidad de recursos 26,82 73,18

Organización 63,33 36,67

Financiamiento 8,00 92,00

OBJETIVO ESPECIFICO: Diagnosticar la situación actual de la capacidad de producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.Primera dimensión: Situación actual de la capacidad de producción de biodiesel.



OBJETIVO ESPECIFICO:Analizar el proceso para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.Categoría de análisis:Proceso para la producción de biodiésel

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Grasa animal con residuos orgánicos

Grasas (Sebo de animales o sebo con cartílagos y huesos)

Aceites o grasas

Insumos No describe Solventes No describe

EquiposFiltro, tanques de almacenamiento,

centrífugaFiltro No describe

Fases

Se obtienen dos fases: la grasa derretida en la superficie, y un

chicharrón (agua y tejido conjuntivo) en

el fondo.

Grasa sin agua ni partículas No describe

Subproductos Agua, Tejido Conjuntivo, Gelatina No describe No describe

ELM

REFINACIÓN

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Grasa refinada Grasa refinada Grasa refinada

Insumos No describe Ácido fosfórico, base No describe

Equipos Mecánicos

Tanques de almacenamiento, Lavador, Caldera,

centrifuga

Tanques de almacenamiento Equipo de destilación

Fases Se obtienen dos fases: Líquida y sólida Fase líquida Fase líquida

Subproductos Vapores, gases Ácidos libres grasos Vapores




ELM

FUNDICIÓN

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl

(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Grasa fundida Grasa fundida Grasa fundida

Insumos Ácido sulfúrico, metanol

Ácido sulfúrico ó ácido fosfórico, metanol Ácido sulfúrico, metanol

Equipos Mecánicos Biorreactor, peras de decantación No indica No indica

Fases

Una fase acuosa (alcohol más agua

formada durante la reacción) y una fase

orgánica (esteres, ácidos grasos aun no

esterificados y aceite).

No indicaAceite bajo en ácidos

grasos libres y de la otra agua química

Subproductos Metilésteres más agua.

Pocos ácidos grasos libres Olefinas, éter




ELM

ESTERIFICACIÓN

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl

(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Grasa después de la esterificación

Grasa después de la esterificación

Grasa después de la esterificación

Insumos Catalizador alcalino, alcohol NaOH ó KOH, metanol NaOH

Equipos Mecánicos No menciona No menciona Reactor con agitación

Fases No menciona No menciona No menciona

SubproductosGlicerol, mono

glicéridos y diglicéridos.

Jabón No menciona




ELM

TRANSESTERIFICACIÓN

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl

(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Biodiésel y Glicerina Biodiésel y Glicerina Biodiésel y Glicerina

Insumos No menciona No menciona No menciona

Equipos Mecánicos Peras de decantación Embudo, Dispositivo de revolvimiento Reactor y Filtro


Subproductos Glicerina Glicerina Glicerina y metilésteres




ELM

DECANTACIÓN

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl

(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Biodiésel Biodiésel Biodiésel

InsumosAgua, ácido fosfórico,

metanol y ácido sulfúrico

Agua, Ácido fosfórico ó ácido cítrico Agua

Equipos Mecánicos Tanque, peras de decantación Tanque Tanque


Subproductos No menciona No menciona No menciona




ELM

LAVADO

AUTOR

ELEMENTO

Demirbas(2008)

Pahl

(2008)

Castro(2008)

Materia Prima Biodiésel Biodiésel Biodiésel

Insumos No menciona No menciona No menciona

Equipos Mecánicos Filtro, Barril negro

Recipiente de plástico, burbujeador,

compresor, válvula, bomba

Tanque de almacenamiento,

bomba, espumadera


Subproductos No menciona No menciona No menciona




ELM

SECADO



Indicador Si No

Humanos 32,50 67,50

Técnicos 47,73 52,27

Económicos 52,50 47,50

Aspectos Legales 90,00 10,00

OBJETIVO ESPECIFICO:Determinar los requerimientos para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.Segunda dimensión: Requerimientos para la producción de biodiésel



Indicador Si NoPlaneación del producto y selección del proceso

55,00 45,00

Planeación de las instalaciones y cargos 70,83 29,17

Planeación de la producción 75,00 25,00

Manejo de la cadena de suministros 85,00 15,00

OBJETIVO ESPECIFICO:Establecer las fases del modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia.Tercera dimensión: Fases del modelo para la producción de biodiésel

La Propuesta


5

OBJETIVOProducir biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia. Aprovechar fuentes renovables de generación de energía.Contribuir al desarrollo sostenible en esta industria.Ampliar la actividad económica nacional y reducir el impacto ambiental.

ALCANCEIndustria avícola venezolana, orientándose en el enfoque de la producción de biodiésel. Organizaciones con características similares

CONCEPTUALIZACIÓNConjunto de fases desarrolladas a través de acciones dirigidas a la producción de biodiésel en empresas avícolas, utilizando como materia prima la grasa generada durante la producción en tales empresas.

La Propuesta


5

FASES DEL MODELO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIÉSEL

FASE I:

Planeación del producto y selección del proceso

FASE II:

Planeación de las instalaciones y cargos

FASE III:

Planeación de la producción

FASE IV:

Manejo de la cadena de suministros

La Propuesta


5

FASE IPLANEACIÓN DEL PRODUCTO Y SELECCIÓN DEL PROCESO

Diseño PreliminarI+D, Tecnología,

Marketing, Capacitación, Definición

biodiésel

Prototipos y Pruebas

Planta piloto, estudios de mercado, evaluación

de resultados

Diseño FinalAnálisis de fiabilidad,

SHA

Ingeniería de ValorDiseño para

fabricabilidad, diseño para montaje

DIAGRAMA DE PRODUCCIÓN DE BIODIÉSEL EN EMPRESAS AVÍCOLAS

Grasa animal

Tanques de almacenamiento

Filtro CentrifugaGrasa refinada

Subproductos

Caldera1.REFINACIÓN

ÁCIDO FOSFÓRICO + BASE

2.FUNDICIÓN

Grasa fundida

Subproductos

ÁCIDO SULFÚRICO + METANOL

BiorreactorCentrifuga

Peras de decantación

3.ESTERIFICACIÓNSubproductos

Grasa esterificada

Biorreactor

CATALIZADOR ALCALINO (NaOH, KOH) + ALCOHOL

Peras de decantaciónBiodiésel +

Gliceroles

4.TRANSESTERIFICACIÓN

5.DECANTACIÓN

Biodiésel

Subproductos

ÁCIDO FOSFÓRICO ó CÍTRICO + AGUA

6.LAVADO

Bomba

7.SECADO

La Propuesta


5

FASE IPLANEACIÓN DEL PRODUCTO Y SELECCIÓN DEL PROCESO

REACCIONES DE TRANSESTERIFICACIÓNEl biodiésel es:

Un combustible limpio

Biodegradable

No tóxico

Menos contaminante

Menos volátil

Más seguro de transportar

La Propuesta


5

FASE IIPLANEACIÓN DE LAS INSTALACIONES Y CARGOS

Sistema de producción justo a tiempo (JIT) donde se deben seleccionar de 5 a 15 empleados de todas las áreas, para así monitorear las actividades involucradas en el proceso de producción para posteriormente recoger los datos que permitan acciones correctivas y sumamente eficientes.

Estructura Desagregada de la Organización (EDO).

La Propuesta


5

FASE IIIPLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN

Determinar la demanda de biodiésel periódicamente.

Determinar la capacidad de producción de biodiésel en el tiempo normal de trabajo, horas extras y

subcontratación en cada periodo.

Considerar la política de la empresa avícola que deba

aplicarse a los trabajadores.

Desarrollar planes alternativos de

producción.

Hallar los costos de mano de obra, contratación y despido y los costos de

mantenimiento de inventario.

Examinar los costos totales.

La Propuesta


5

FASE IVMANEJO DE LA CADENA DE SUMINISTROS

La Propuesta


5

FACTIBILIDAD

Provee a los miembros y trabajadores de empresas avícolas, una serie de pasos a seguir que generan nuevos cargos a desempeñar, niveles, remuneración, entre otros aspectos.

Genera una posibilidad para la industria avícola venezolana a desarrollarse económicamente, generando una oportunidad ante la crisis económica actual.

Es una herramienta eficaz para cualquier empresa que desee posicionarse un escalón más alto, fundamentalmente en materia ambiental. Las empresas avícolas deben invertir en innovación, tratar de obtener nuevos y mejores resultados diversificando su mercado.

Los requerimientos descritos en esta investigación, permiten garantizar la implantación del modelo propuesto.

Conclusiones 6

Existe la necesidad de establecer un modelo de producción de biodiésel que permita tener los lineamientos gerenciales de dicha producción, para así minimizar las debilidades encontradas en los resultados de la investigación, y desarrollar las fortalezas en empresas del sector avícola.

Existe el correcto manejo de las herramientas gerenciales necesarias para implementar este modelo de producción, lo que facilitaría la puesta en marcha del mismo en empresas avícolas del estado Zulia.

Los requerimientos económicos y legales se encuentran satisfactoriamente vigentes en las empresas estudiadas, a pesar de la problemática presentada en la disponibilidad de inversionistas.

El capital humano no está debidamente formado para asumir un trabajo de producción de biodiésel más sin embargo tiene la capacidad de formarse para hacerlo.

Recomendaciones 6

La aplicación de un modelo de producción de biodiésel que permita el control preventivo y correctivo de las actividades realizadas en un proceso de producción de biocombustible, para así poder aplicar estrategias de mayor exactitud y rendimiento según los puntos débiles detectados en los resultados de la investigación.

Asimismo, se recomienda el estudio actualizado de mercado de biocombustibles en Venezuela, para así establecer más profundamente la necesidad de un modelo de producción que aporte beneficios ambientales y económicos no solo al sector empresarial sino a la comunidad.

Por otro lado, se debería realizar un estudio de todas las aplicaciones del biodiésel dentro de una empresa, ya que no solo se debe enfocar en vender el biocombustible sino en utilizarlo dentro de las mismas instalaciones empresariales y así obtener otros beneficios. Asimismo, se debe investigar sobre las ventajas e inconvenientes, elementos que ya han sido estudiados, para tomar decisiones adecuadas a los requerimientos de los clientes.

"Por aquí, de cualquier manera, no miramos hacia atrás por mucho tiempo. Caminamos hacia el futuro, abriendo nuevas puertas y haciendo nuevas cosas, porque somos curiosos… y la curiosidad sigue conduciéndonos por nuevos caminos… El valor de la fuerza de voluntad abre caminos…«

Walt Disney


GRACIAS

Modelo para la producción de biodiésel en empresas del sector avícola del estado Zulia

Engineering

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