Implementación de nuevas tecnologías para uso eficiente de la energía en un predio lechero.

Se estima que en Chile se consumen 146 L de leche por persona al año; del total consumido, cerca del 76% proviene de las Regiones de Los Lagos y de Los Ríos (ODEPA, 2012). El crecimiento e intensificación en la producción del sector pecuario ha estado asociado a un aumento en la productividad por hectárea y/o por vaca y a la incorporación de tecnología orientada a facilitar la ejecución de las actividades para suplir la actual y futura demanda de leche. Gran parte de los cambios tecnológicos se basan en la utilización de maquinaria y procesos intensivos en la utilización de energía eléctrica para usos como: procesos térmicos (enfriamiento de leche y calentamiento de agua), mecánicos (generación de vacío, lavados de equipos, bombeo de agua y leche) y otros (iluminación, etc.). Se estima que las lecherías de Chile, el mayor consumo energético se produce durante el enfriamiento de leche (41%) y por el uso de la bomba de leche (24%) (AChEE, 2012). Por tanto, es importante conocer el consumo de energía en los distintos procesos con el fin de determinar su incidencia en los costos de producción y así poder identificar mejoras para disminuir el consumo y hacer más eficiente la utilización de la energía. El objetivo de este trabajo fue analizar la demanda energética y evaluar el efecto de la implementación de nuevas tecnologías en la eficiencia de uso de la energía en un predio lechero.

El estudio se realizó en la lechería del Centro Regional de Investigación Remehue, INIA (40º 31'S, 43º 78'S, 82 m.s.n.m.). Esta lechería cuenta con 296 vacas en ordeña, con una producción promedio de 21 L diarios de leche por vaca en ordeña (6.490 L/día para el 2012). La lechería cuenta con un equipo de ordeña de 20 unidades pendulares, un estanque de frio de 10.000 L (Kryos), bomba de pozo (Subline), bomba de leche (FMP110), 2 pre-enfriadores de placas (DeLaval, S.A.), sistema de control de lavado (C200), indicadores de flujo (MPC), dispensadores de concentrados desde los silos y en sala, termo eléctrico (Trotter) y una bomba de vacío (DVP 1600). Estos dos últimos equipos fueron reemplazados a partir de enero del 2013 por un termo eléctrico (WH250DT) con recuperador de calor (ERS 120-E) y una bomba de vacío con variador de frecuencia (DVP-F 2700). También, se implementó un variador de velocidad para la bomba de leche (Smooth operator) y una hidrolavadora (WS3). Para medir la eficiencia de los nuevos equipos se cuantificó la demanda energética por equipo asociado al proceso productivo. El consumo eléctrico pre-implementación de los nuevos equipos se estimó en base a rendimientos nominales y eficiencia de los mismos. Post-implementación de los nuevos equipos (enero 2013) se registraron los parámetros eléctricos (A/V) en terreno utilizando una pinza amperimétrica (uni-t UT 202). Además se comparó la facturación eléctrica desde enero 2010 hasta junio 2013 (posterior a esta fecha se proyectó la información hasta diciembre del mismo año). Los consumos eléctricos fueron determinados en kWh y expresados como indicador en kWh/1000 L Leche.

Los resultados muestran que el consumo promedio anual de la lechería podría disminuir unos 28.759 kWh, lo que equivale a un 33% de reducción en comparación a años anteriores producto de la implementación de los nuevos equipos. La caracterización de los consumos actuales indica que los equipos que más electricidad demandan son: estanque de frío, bomba de pozo de agua y bomba de vacío con variador de frecuencia. Al comparar el desempeño energético entre equipos nuevos y anteriores, se determinó un ahorro de hasta 80% en el uso del termo, 44% en la bomba de vacío y 41% en la bomba de leche. En términos monetarios, basados en la inversión total y con la tasa de ahorro anual, se calcula que la inversión se recuperaría en aproximadamente 3 años. De acuerdo al promedio de producción de leche de los primeros 6 meses del 2013 se determinó que el consumo es de sólo 30 kWh/1000L leche producida, en comparación a los 39 kWh/1000L calculados como promedio del primer semestre del 2010-2012. Este estudio permitió detectar oportunidades de mejora en el funcionamiento del estanque de frío, bomba de pozo, pre-enfriadores y aislación de cañerías, entre otros.

Tabla 1. Resultados de la implementación de nuevas tecnologías para eficiencia energética

La implementación de las nuevas tecnologías redujo 33% el consumo energético de la lechería (en comparación con años anteriores), lo que indica que los nuevos equipos permiten satisfacer las mismas necesidades de la lechería, pero utilizando menos energía. Los resultados sugieren que existe un potencial de reducción en el consumo eléctrico en predios lecheros de similares condiciones si se aplican medidas para mejorar la eficiencia energética, lo que incrementaría la rentabilidad de los productores por litro de leche producida.

AGENCIA CHILENA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA. 2012. Auditorías energéticas a empresas productoras de leche representativas de la Región de los Ríos. [15.07.13]. Disponible en: http://xurl.es/g4oo7.

OFICINA DE ESTUDIOS Y POLÍTICAS AGRARIAS. 2013. Leche: producción, recepción, precios y comercio exterior. ODEPA. [15.07.13]. Disponible en: http://xurl.es/3g0jl.

AGRADECIMIENTOS. A DeLaval S.A. por su ayuda en el desarrollo de este estudio.