Optimización de redes de producción y distribución de biometano derivado de residuos ganaderos en el Noroeste Argentino

Resumen

En el contexto actual de cambio climático y transición energética, el biometano se posiciona como un biocombustible sostenible con gran potencial para el transporte y la inyección en la red de gas natural. Este estudio propone un modelo de programación mixto entero lineal (MILP) para diseñar la configuración óptima de la cadena de suministros del biometano producido por digestión de estiércol bovino en un horizonte multiperíodo. El modelo integra dos funciones objetivo: una económica (costos totales) y otra ambiental (potencial de calentamiento global), incorporando el Análisis de Ciclo de Vida como metodología para evaluar los impactos ambientales. Se imponen restricciones clave, como la disponibilidad de estiércol, la demanda del producto y los balances de materia, permitiendo evaluar dos enfoques estratégicos: (i) maximización del uso de materia prima disponible y (ii) satisfacción parcial de la demanda de gas natural comprimido para transporte. Los resultados del modelo determinan la ubicación, capacidad y cantidad óptima de plantas de producción de biometano, así como los flujos anuales de materia prima a procesar y de producto obtenido. Como resultado se observa un compromiso entre los objetivos, ya que priorizar la reducción de costos conlleva un mayor impacto ambiental y viceversa. Además, la configuración óptima de la cadena de suministros varía según la estrategia adoptada y la función objetivo elegida. Finalmente, en las optimizaciones realizadas, los créditos ambientales superan el potencial de calentamiento global generada por la cadena de suministros, reafirmando el papel del biometano como una solución viable para la mitigación del cambio climático.