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Title: Estudio de prefactibilidad para la instalación de una planta productora de polímeros a partir de almidón de yuca (Manihot esculenta)
Other Titles: Prefeasibility study for the installation of a plant producing polymers from cassava starch (Manihot esculenta)
OCDE field: https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.04
Issue Date: 2022
Institution: Universidad de Lima
Abstract: In recent years, the world has been hurt by climate change due to solid waste pollution. One of these wastes are plastics, whose degradation time, depending on the type, varies between 100 to 1 000 years. For this reason, it has been proposed to study technically and economically the production of a substitute material for plastic for making bags: Polymers made from cassava starch. To define the demand of the project, the DIA of a material that the present project could replace was based on, using the imports and exports of polyethylene and polypropylene, to then project this information for the years of the project. Then, on these data, the moving average was applied to give a more stable propensity to the demand. Finally, from conducting surveys, the projected demand was segmented with the intensity and intention, as well as the respective percentage of participation of biodegradable bags for each year and the demand to be covered, taking a similar company as a reference, estimating a demand for the last year of the project of 22 973 bags of 50 kilograms. The plant is located in the district of San Juan de Lurigancho, in the province of Lima, in the department of Lima, where the availability of raw material (cassava starch) was essential to choose the department, as well as proximity to the market and the cost of the land was to choose the district. Regarding the size of the plant, there is no limitation of technology or productive resources, so the demand was the one who defined the size of the plant, being 22 973 bags of 50 kilograms, regarding to the last year. Regarding the technology used for the methodology, the method for the production of thermoplasticized starch was selected, after having carried out an analysis of quality, complexity and availability of information compared to the other 2 available methods. Regarding the technology used for the machinery, considering that extrusion is the main operation of the process, it was decided to use the twin-screw extruder, because it is used for works with high humidity of materials, and the incoming material in this process contains a large amount of water. To prepare the annual production schedule, a safety stock, beginning inventory, and ending inventory had to be calculated for each year. For the last year of the project, a production of 24 052 50-kg bags was calculated. The layout of the plant was determined based on different methodologies, from which a total area of 1 140 m2 was obtained for the industrial plant. The project was estimated at an investment amount of S/ 2 402 594,93, where 60% was financed by a bank loan to be paid in the next 5 years, and an accumulated financial VAN of S/ 2 703 724,15 and a TIR of 68,54% were estimated for the 5 years that the project lasts. Finally, a social evaluation of the project was carried out, to evaluate how this project impacts society, where an accumulated current added value of S/ 10 626 670,92 was obtained.

En los últimos años, el mundo se ha visto perjudicado por el cambio climático debido a la contaminación de residuos sólidos. Uno de estos residuos son los plásticos, cuyo tiempo de degradación, dependiendo del tipo, varía entre 100 a 1 000 años. Por este motivo, se ha propuesto estudiar técnica y económicamente la producción de un material sustituto al plástico para la elaboración de bolsas: Polímeros elaborados a partir de almidón de yuca. Para la definición de la demanda del proyecto, se partió de la DIA de un material al que el presente proyecto podría sustituir, utilizando las importaciones y exportaciones de polietileno y polipropileno, para luego proyectar esta información para los años del proyecto. Luego, sobre estos datos, se aplicó promedio móvil para darle una propensión más estable a la demanda. Finalmente, a partir de la realización de encuestas, se segmentó la demanda proyectada con la intensidad e intención, así como el respectivo porcentaje de participación de bolsas biodegradables para cada ano y la demanda a cubrir, tomando una empresa similar como referencia, estimándose una demanda para el último año del proyecto de 22 973 sacos de 50 kilogramos. La planta está ubicada en el distrito de San Juan de Lurigancho, en la provincia de Lima, en el departamento de Lima, donde la disponibilidad de materia prima (almidón de yuca) fue fundamental para elegir el departamento, así como la cercanía al mercado y el costo del terreno lo fueron para elegir el distrito. Con respecto al tamaño de planta, no existe limitante de tecnología ni de recursos productivos, por lo que la demanda fue quien definió el tamaño de la planta, siendo 22 973 sacos de 50 kilogramos, de acuerdo al último año. Con respecto a la tecnología usada para la metodología, el método para producción de almidón termoplastificado fue el seleccionado, tras haber realizado un análisis de calidad, complejidad y disponibilidad de información frente a los otros 2 métodos disponibles. Con respecto a la tecnología usada para la maquinaria, considerando que la extrusión es la operación principal del proceso, se decidió utilizar la extrusora de doble tornillo, debido a que esta se usa para trabajos con alta humedad de materiales, y el material entrante en este proceso contiene una gran cantidad de agua. Para elaborar el programa de producción anual, se tuvo que calcular un stock de seguridad, un inventario inicial y un inventario final para cada año. Para el último año del proyecto, se calculó una producción de 24 052 sacos de 50 kg. La disposición de planta se determinó a partir de diferentes metodologías, de lo cual se obtuvo un área total para la nave industrial de 1 140 m2. El proyecto se estimó en un monto de inversión de S/ 2 402 594,93, donde el 60% fue financiado por un préstamo bancario para ser pagado en los siguientes 5 años, y se estimó un VAN financiero acumulado de S/ 2 703 724,15 y un TIR financiero de 68,54% para los 5 años que dura el proyecto. Por último, se realizó una evaluación social del proyecto, para evaluar cómo impacta el presente proyecto en la sociedad, donde se obtuvo un valor agregado actual acumulado de S/10 626 670,92.
Discipline: Ingeniería Industrial
Grade or title grantor: Universidad de Lima. Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Grade or title: Ingeniero Industrial
Juror: Meza Ortiz, Richard Nicholas; Corzo Chávez, Jorge Antonio; Morales Gomero, Juan Carlos; Malaga Ortiz, Maria Teresa
Register date: 15-Nov-2023



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