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Introducción
Los fertilizantes son sustancias ricas en nutrientes que se utilizan para mejorar las características del suelo para un mayor desarrollo de los cultivos agrícolas. Entre ellos se encuentran los orgánicos, los químicos y los inorgánicos.1 Los fertilizantes inorgánicos o sintéticos son fabricados artificialmente, vienen con una dosis de macronutrientes exactos y están diseñados para atender necesidades específicas de los cultivos. Las características de los abonos inorgánicos se encuentran precisadas en su empaque exterior.2) El sulfato de magnesio heptahidratado es una sustancia de gran importancia que se emplea fundamentalmente en la jardinería y la agricultura por su capacidad de fertilizar y corregir la deficiencia de magnesio de los suelos. Este fertilizante 100% soluble es usado en la fertirriegación de los cultivos y es la principal fuente de fertilización de magnesio disponible y asimilable por plantas bajo la forma de Óxido de Magnesio y un aporte importante de Azufre el cual es muy importante en la determinación de cantidad y calidad de la biomasa de un cultivo.3 Por su parte, el sulfato de manganeso es un compuesto inorgánico sólido color rosa pálido y de fórmula química MnSO4,4) que se utiliza para prevenir diferencias de manganeso en la agricultura, debido a su alto contenido de manganeso, gran solubilidad, máxima biodisponibilidad y bajo costo por unidad de Mn bioaprovechable. Su papel es imprescindible en la constitución de enzimas de oxidación que regulan los procesos vitales del metabolismo en las plantas. Ayuda a la persistencia de la clorofila, por lo que se le encuentra en mayor proporción en los tejidos jóvenes. Convierte los nitratos que toman las raíces a formas que la planta las pueda utilizar.5
Estos productos pueden ser elaborados individualmente o mediante la implementación de una planta multipropósito, que es aquella la cual están presentes diversos equipos para cumplir con objetivos específicos y, que con sus conexiones flexibles facilitan la realización de la diversas funciones y procesos dentro de la misma, de ahí el nombre de dicha planta.6) En ellas los productos no necesariamente siguen la misma secuencia o requieren de todas las etapas a través del proceso de producción, además se obtienen productos distintos al mismo tiempo y un mismo producto puede seguir caminos diferentes a través de la planta.7
En nuestro país, en la actualidad, no existe ninguna industria productora de sulfatos por lo que la mayoría de los fertilizantes son importados. Por tal motivo, al igual que la demanda existente de este producto, hace que sea necesario el diseño de una planta multipropósito productora de sulfatos en la región central. El objetivo general de este trabajo es evaluar la factibilidad económica de obtener a escala industrial de una instalación productora de sulfatos a partir de minerales de Villa Clara que satisfaga las demandas del mercado macrolocalizado en condiciones óptimas y su ubicación en condiciones seguras de transportación de materias primas y productos.
Materiales y métodos
Para realizar este trabajo se analizaron tres alternativas de plantas; la primera, de producción de sulfato de manganeso, la segunda de sulfato de magnesio heptahidratado y una planta multipropósito, con los dos procesos de sulfatos, como tercera alternativa. Con el fin de comparar las variantes analizadas, se usó el índice de costo para calcular el costo del equipamiento, disponiendo de un índice de 356 para 1990 y de 650 para el año 2022, (8 se trabajó con la metodología del Peters & Timmerhaus (1991) (9 para determinar el costo total de inversión (CTI) y el costo total de producción (CTP) y con lo que se plantea en la temática de Economía de Empresas, se fija el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa interna de retorno (TIR) y el Plazo de Recuperación al Descontado (PRD). Se emplearon las hojas de Excel para la aplicación de los cálculos mencionados. A continuación, se muestran las ecuaciones utilizadas: ecuación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.
Costo de adquisición del equipamiento
Costo de Total de Inversión
Costo de Total de Producción
VR: valor residual, asumimos VR = 0
VD: vida útil igual a 15 años.
Ganancia
Indicadores Dinámicos Económicos
Para evaluar los indicadores dinámicos se determina el VAN (Valor Actual Neto), el TIR (Taza Interna de Retorno) y el PRD (Plazo de Recuperación al Descontado). Para ello se utilizaron las ecuaciones 10,11 y 12 respectivamente.
Resultados y discusión
Costo del Equipamiento
El costo de adquisición del equipamiento se realizó según las etapas de cada uno de los procesos, los equipos necesarios para estas y las capacidades con que trabajan. En la tabla 1 se muestran los costos de adquisición del equipamiento necesario para cada uno de los procesos estudiados.
Tabla 1 Costo de adquisición del equipamiento del proceso de sulfato de manganeso y sulfato de magnesio heptahidratado
Cada línea de producción elabora 10 000 t/año de producto final, por lo que se diseñó una planta multipropósito de los dos procesos de capacidad igual a 20 000 t/año, 10 000 t de sulfato de manganeso en 152 días y 10 000 t de sulfato de magnesio heptahidratado en 148 días trabajando 300 días al año. La tabla 2 muestra el costo de adquisición del equipamiento necesario para la planta multipropósito.
Como se observa, el diseño de la planta multipropósito resulta más económico, con un costo de equipamiento de 1 890 678,37 dólares, que el de los dos procesos separados, con un costo de 2 151 134,83 dólares.
Costo Total de Inversión
Para cada una de las tecnologías propuestas se determinó el costo total de la inversión necesaria. Estos resultados de muestran en la tabla 3.
Tabla 3 Estimación del costo total de inversión de los procesos de sulfato de manganeso y sulfato de magnesio heptahidratado y de la planta multipropósito
Se pudo concluir del análisis de los costos totales de inversión que, para las tres variantes de diseño de plantas, la más económica es la planta multipropósito con un total de 6 052 425,72 dólares.
Costo Total de Producción
Los costos de la materia prima se calcularon a partir del precio en $/t y la cantidad de toneladas usadas anualmente, como se muestra en la tabla 4.
También se determinaron los costos totales de producción para cada una de las líneas de producción propuestas. Estos resultados se muestran en la tabla 5.
Cálculo de la Ganancia
Para el cálculo de la ganancia que se obtiene con cada uno de los productos, se hace necesario conocer el valor de la producción de cada uno de ellos. Es por estos que en la tabla 6 se muestran el precio, la cantidad de producto obtenido y el valor del mismo.
La planta multipropósito obtiene una ganancia de 2 159 614,02 $/año con un valor del producto de 8 500 000 $/año, mientras que las dos líneas de producción separadas suman 1 538 553,99 $/año de ganancia.
Indicadores Dinámicos Económicos
El análisis de los indicadores económicos se realizó para 10 años según la metodología propuesta por Ley y González (2021) (10, una tasa de interés del 12% y según los resultados de los puntos anteriores.
El Valor Actual Neto (VAN) es uno de los más importantes indicadores económicos que se tuvo en cuenta, ya que es la forma de comprobar si la inversión que se propone es rentable.
Este es de $1 332 664,9 para la planta multipropósito, resultando mayor que el de las producciones de sulfato de manganeso con $692 448,69; y sulfato de magnesio heptahidratado con $519 816,5.
Otro criterio que se utiliza en la evaluación de proyectos de inversión es la Tasa de Rendimiento Interno, también denominada (TIR), con un 17% para la planta multipropósito, mientras que el sulfato de manganeso es de 3% y el sulfato de magnesio heptahidratado es de 4%.
Por último, se analizó el Plazo de Recuperación al Descontado (PRD) que será de aproximadamente 3,67 años para la planta multipropósito y de 6,86 y 7,03 años para el sulfato de manganeso y sulfato de magnesio heptahidratado respectivamente.
Conclusiones
El costo de equipamiento de la planta multipropósito es de 1 890 678,37 dólares, resultando más factible que los procesos de sulfato de manganeso y sulfato de magnesio heptahidratado por separado con un costo de 2 151 134,83 dólares.
El Costo Total de Inversión (CTI) y el Costo Total de Producción (CTP) son de $6 052 425,72 y $6 340 385,98 respectivamente para la planta multipropósito, mientras que para las dos líneas de producción son de $6 924 464,07 y $6 961 446,01 los que son desde el punto de vista inversionista muy favorable.
La ganancia de la planta multipropósito es de 2 159 614,02 $/año, contando con un valor del producto de 8 500 000 $/año.
La mejor variante de análisis económico fue la planta multipropósito con un VAN de $1 332 664,9, una TIR de 17% y un PRD de 3,67 años, lo que justifica profundizar en el empleo de plantas multipropósitos para las inversiones en este sector.
