Viabilidad de la sustitución de búnker por GLP en calderos industriales: estudio para la optimización energética y ambiental en una empresas de Manta.

Abstract

Esta investigación analiza la viabilidad de sustituir Búnker C por Gas Licuado de Petróleo (GLP) en calderas pirotubulares utilizadas para procesar conservas de atún en el cantón Manta. El estudio tuvo un enfoque cuantitativo, diseño no experimental y se desarrolló como un caso técnico referencial. Debido a las restricciones de confidencialidad del sector privado, se trabajó con información operativa agregada, datos documentales y supuestos de ingeniería, sin identificar a una empresa específica. Por esta razón, los resultados corresponden a una evaluación preliminar y no a una auditoría energética certificada. El procedimiento incluyó balances de masa y energía, criterios del método indirecto de ASME PTC 4, estimación de emisiones directas y un análisis financiero incremental para un periodo de diez años. Para establecer la línea base se tomó como referencia una unidad térmica equivalente de 400 BHP, operada durante dos turnos diarios de ocho horas. El consumo considerado fue de 540 galones de Búnker C por día, con una eficiencia térmica del 74,5 %. Estos datos permitieron estimar una producción promedio de 3.498 lb/h de vapor, que representa el 25,35 % de la capacidad nominal del equipo. En la proyección con GLP se empleó una eficiencia del 86,5 %. El consumo calculado fue de 93,07 kg/h, equivalente a 1.489,12 kg diarios o cerca de 728,48 galones de GLP líquido. También se obtuvo un flujo máximo de diseño de 809,11 lb/h. Para mantener una autonomía de quince días se necesitaría un almacenamiento mínimo de 12.855,53 galones, por lo que la capacidad comercial seleccionada deberá ser igual o superior a 12.900 galones. Los cálculos ambientales muestran que la línea base produciría 1.898,37 t CO₂/año, mientras que el escenario con GLP alcanzaría 1.333,40 t CO₂/año. La sustitución representaría una disminución estimada de 564,97 t CO₂/año, correspondiente al 29,76 %. El GLP también presenta menor potencial de generar hollín, material particulado y emisiones relacionadas con el contenido de azufre. No obstante, estos resultados son proyecciones. Las concentraciones reales de SO₂, NOx, CO, material particulado y opacidad deberán comprobarse mediante mediciones realizadas después de una posible reconversión, siguiendo los métodos establecidos en la normativa ambiental aplicable. En el análisis económico se consideró una inversión inicial de referencia de USD 145.000. El costo anual cuantificable de la operación con Búnker C fue de USD 320.470,17, frente a USD 385.311,59 para el escenario con GLP. Esto generó una diferencia desfavorable de USD 64.841,42 al año. Al proyectar los resultados durante diez años y aplicar una tasa de descuento del 12 %, se obtuvo un Valor Actual Neto de USD -511.368,47. Los flujos calculados tampoco produjeron una Tasa Interna de Retorno positiva ni permitieron recuperar la inversión dentro del periodo analizado. Con estos resultados, la sustitución puede considerarse técnicamente factible en una etapa preliminar y ambientalmente favorable según las estimaciones realizadas. Sin embargo, no es económicamente viable bajo los precios utilizados en el escenario base. La propuesta podría evaluarse nuevamente si disminuye el precio industrial del GLP, aumenta el costo relativo del Búnker C, se reduce la inversión inicial o se comprueban otros ahorros operativos que no pudieron cuantificarse en este estudio.