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Filipinas Bioetanol

Jan 10, 2016

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Omar

Estudio de la situación actual de Filipinas respecto al bioetanol, a través de modelos de optimización en pos de mejorar la producción.
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Caso Filipinas

Situacin FilipinasMomento crtico para la decisin acerca de polticas energticas y ambientales.

Aprobacin de leyes respecto al porcentaje de Bioetanol en combustibles.

Posibles buenas condiciones para el desarrollo de la industria en las islas.Caso Filipinas: BioetanolObjetivos Ley Biocombustible FilipinasDesarrollar y utilizar fuentes de energa locales, limpias y renovables.

Reducir los gases de efecto invernadero.

Aumentar el empleo y el ingreso en zonas rurales.

Asegurar la disponibilidad de energa limpia.Caso Filipinas: BioetanolCaso Filipinas: BioetanolComo ministerio de agricultura es fundamental fomentar la inversin en las islas para hacer competitiva la produccin versus la importacin de etanol.

Se debe siempre satisfacer la demanda interna del pas.Caso Filipinas: BioetanolProblemaEl problema es muy diverso, por lo tanto es conveniente delimitar las variables de decisin y darle un enfoque determinado.

Establecer Qu problema se busca solucionar? y cmo se busca resolver el problema planteado?

Caso Filipinas: BioetanolEn base a que materia prima producir?

Caa de azcar (Sugarcane)Maz(Corn) Tapioca (Cassava)Sorgo dulce (Sweet Sorghum)Caso Filipinas: BioetanolDonde Producir?

Caso Filipinas: BioetanolCunto Producir?

Cunto y de donde Importar?

Se puede conciliar un sistema de importacin + produccin?

Caso Filipinas: BioetanolSupuestos globales para los modelos.Cada destilera esta ubicada cerca de los recursos que necesita para operar.(agua, electricidad, otros).

Existencia de rutas martimas entre los orgenes y destinos de la materia prima.

Caso Filipinas: BioetanolSupuestos globales para los modelos.Distancias y los costos de transporte, estn aproximado por promedios ponderados (respecto a los centros de masa).

Demanda total de biocombustibleU$ 655.000.000

Existencia de dos depsitos de etanol, existentes en Subic (NL) y en Negros (V)

Caso Filipinas: BioetanolModelo Base.Cunto y en base a que producir?

Cumplimiento de la demanda total.

Costos de transporte: terrestre y martimo.

Produccin mxima por cada regin sujeta al rea cultivable disponible.

Minimizacin de costos basada en decisiones y restricciones:

Caso Filipinas: BioetanolModelo Base.Solucin consistente en plantar Sorgo dulce (Sweet Sorghum) solo el Northern Luzon. (655.000.000 litros obtenidos de N. Luzon).

Factible pero poco aplicable a la realidad.

Centralizacin de la economa y de los cultivos.

Desconsideracin con las plantaciones existentes.

Resultado:Caso Filipinas: BioetanolSituacin mejorada.Existencia, construccin y ubicacin de nuevas destileras.

Demanda distribuida porcentualmente en regiones.

Existencia de importaciones y un impuesto de 2 dlares por litro a estas.

Mejoras:Caso Filipinas: BioetanolSituacin mejorada.Solucin consistente en Sorgo Dulce en diversas regiones del mapa:

458.500.000 N. Luzon 196.500.000Visayas

Diversificacin de cultivos en las islas.

Inexistencia de otro tipo de cultivos.

Resultado:Caso Filipinas: BioetanolSituacin Final.Se incentiva la produccin de bioetanol a travs del subsidio a la construccin de destileras.

Se desincentiva la importacin con impuestos.

Se diversifica la demanda.

Mejoras:Caso Filipinas: BioetanolSituacin Final.

Se diversifica el uso de materias primas, respetando la predominancia de estas en las regiones.

Lmite de destileras mximas por regin.

Se elimina la produccin de Sweet Sorghum.Mejoras:Caso Filipinas: BioetanolMateria PrimaZonaSugarcaneCassavaCornN. Luzon600140GMA14060S. Luzon17,558,77532,175Visayas108072Mindanao000Resultados del modelo.ZonaDestileriasN. Luzon10GMA10S. Luzon3Visayas9Mindanao0* En millones de litros producidosLugar importacionesZonaBrazilAustraliaNorte (NL, GMA, SL)00Sur (V,M)16,50* En millones de litrosSe diversifica las plantaciones, lo que provoca un uso de todas las materias primas.

325550000 litros8775000 litros304175000 litrosResultados del modelo.Caso Filipinas: Bioetanol17Resultados del modelo.Se diversifica la produccin de etanol en las distintas islas del pas.*Uso de cada materia prima en la produccin de etanolCaso Filipinas: BioetanolCiertas zonas no requieren inversiones adicionales por los litros marginales, y conviene mas importarlos.

Resultados del modelo.Caso Filipinas: Bioetanol*Procedencia de materia prima en la produccin de etanol en litrosInversin total necesaria de 1.692 millones de dlares.

Inversin subsidios en destileras 132 millones de dlares.

Inversin privada en destileras 1.190 millones de dlares.

Resultados del modelo.Caso Filipinas: BioetanolConclusiones.Respetar en las zonas, la existencia de tipos de cultivo, lo que ayuda en la relacin e integracin con los habitantes de cada zona y diversifica el cultivo a todo los tipos de plantaciones.Se recomienda:Caso Filipinas: BioetanolLa distribucin de destileras, fomenta la descentralizacin de la economa, reduce el impacto ambiental de cada zona y es una buena medida contra desastres naturales.

Se recomienda:Conclusiones.Caso Filipinas: BioetanolPara fomentar la produccin local es necesario establecer un impuesto a la importacin y/o un subsidio a la construccin de destileras.

Conclusiones.Se recomienda:Caso Filipinas: BioetanolSe debe producir en base a varias materias primas de manera de no desperdiciar zonas ya cosechadas.

Conclusiones.Se recomienda:Caso Filipinas: BioetanolLa utilizacin de destileras de 20 millones de litros procesables al ao, reduciendo la contaminacin visual y el numero de zonas intervenidas.Conclusiones.Se recomienda:Caso Filipinas: BioetanolModelosPara la modelacin de los datos se us el software Lingo, en el se formularon los modelos y se obtuvieron las respuestas expuestas en la presentacinA continuacin se exponen las situaciones y los modelos que se consideraron para la resolucin del problema. Se modelaron en total seis situaciones distintas.Caso Filipinas: BioetanolPor cuestiones de tiempo en la presentacin se presentaron los tres modelos ms relevantesPor temas de espacio y de no redundancia se mostrara el modelo Final completo, adems del modelo base completo y a continuacin las modificaciones de cada modelo respecto al modelo baseModelosCaso Filipinas: BioetanolModelosSituacin BaseSituacin Base + Dividido en 2 (Norte y Sur)Situacin Base+ Importacin Situacin Base+ Importacin+ DestilerasSituacin Base+ Demanda dividida porcentualmente+Importacin+ Destileras +Porcentaje Materia Prima + Mximo de destileras por reginSituacin Base+ Demanda dividida porcentualmente+Importacin+ Destileras +Porcentaje Materia Prima + Mximo de destileras por regin+ Sin materia prima del tipo 4 (en la actualidad aun no se utiliza).

Caso Filipinas: BioetanolModelo Final!Problema Filipinas;! Variables de decisin:xij= cantidad producida de etanol en la regin j, en base a la materia prima i [Lt]ykj = cantidad de etanol importado desde el pas k a la zona jdj = destileras en la regin j;k= 1(Brasil) ,2(Australia) i= 1(Caa de azcar), 2(Cassava), 3(Maz), 4(Sweet Sorghum)j=1(N. Luzon), 2 (GMA), 3(S. Luzon), 4(Visaya), 5(Mindanao)

! Funcin Objetivo (minimizacin costos de transporte martimo y terrestre, produccin e importacin de materias primas, construccin de destileras);Min = 0.532*(x11+x12+x13+x14+x15)+0.642*(x21+x22+x23+x24+x25)+0.650*(x31+x32+x33+x34+x35)+0.0431585*(x11+x21+x31)+0.0538965*(x12+x22+x32)+0.1896297951*(x13+x23+x33)+0.2493664341*(x14+x24+x34)+0.5220768132*(x15+x25+x35)+((y11+y12)*0.504+(y21+y22)*0.550)*6.0+0.9*41340000*(d1+d2+d3+d4+d5);

Caso Filipinas: Bioetanol!Restriccin de Demanda;!x14+x24+x34+x44+x15+x25+x35+x45+x11+x21+x31+x41+x12+x22+x32+x42+x13+23+x33+x43+y1+y2=655000000;x11+x12+x13+x21+x22+x23+x31+x32+x33+y11+y21 = 458500000;x14+x15+x24+x25+x34+x35+y12+y22 = 196500000;!Restriccin de terrenos;x11/4550+x21/1440+x31/4000 =0;x34>=0;x15>=0;x25>=0;x35>=0;y11>=0;y12>=0;y21>=0;y22>=0;@Gin(d1);@Gin(d2);@Gin(d3);@Gin(d4);@Gin(d5);

Modelo Final!restriccin de destileras;x11+x21+x31 =0;x44>=0;x15>=0;x25>=0;x35>=0;x45>=0; Modelo BaseCaso Filipinas: BioetanolCambio Restriccin de demanda

!Restriccin de Demanda;x14+x24+x34+x44+x15+x25+x35+x45=327500000;x11+x21+x31+x41+x12+x22+x32+x42+x13+23+x33+x43 = 327500000;Modelo 2)Caso Filipinas: BioetanolNuevas variables de decisinyk = cantidad de etanol importado desde el pas k (Brasil, Australia)

!Restriccin de Demanda;x14+x24+x34+x44+x15+x25+x35+x45+x11+x21+x31+x41+x12+x22+x32+x42+x13+23+x33+x43+y1+y2=655000000;Modelo 3)Caso Filipinas: BioetanolNuevas variables de decisin:dj = destileras en la regin j (NL,GMA,SL,V,M)

@Gin(d1);@Gin(d2);@Gin(d3);@Gin(d4);@Gin(d5);

!restriccin de destileras;x11+x21+x31+x41