Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca

Flujo de material como herramienta para el monitoreo de la bioeconomía. Sofía Polcaro

Este artículo resume el trabajo que se está realizando desde fines del 2020, para desarrollar un plan para el monitoreo y evaluación de la sostenibilidad de la bioeconomía en Uruguay, como parte de las acciones propuestas en la Estrategia de Bioeconomía Nacional. Este trabajo es coordinado desde la Unidad de Sostenibilidad y Cambio Climático de OPYPA con la colaboración de FAO Uruguay. La metodología utilizada incluye el análisis de flujo de material de los complejos productivos más relevantes y la identificación de indicadores en las tres dimensiones de la sostenibilidad (económica, social y ambiental). En esta instancia, se presenta el análisis realizado para la cadena láctea, como caso particular.

1. Hoja de ruta de la Bioeconomía

El concepto de bioeconomía no es nuevo en Uruguay. La bioeconomía entendida como la economía basada en la producción de bienes y servicios a partir del uso directo o la transformación sostenible de los recursos biológicos, aprovechando los principios y procesos biológicos, la ciencia y tecnología es, en gran medida, la forma en la que el país ha desarrollado su economía. Partiendo de esta base, podemos decir que el país cuenta con ventajas para el desarrollo de este paradigma y con oportunidades para generar valor, pero también con desafíos vinculados al sendero de producción sostenible.

La bioeconomía ha sido identificada como uno de los ejes de transformación productiva para el país por la Estrategia de Desarrollo Nacional al 2050 (OPP, 2019); en el 2016 Uruguay integra el grupo de trabajo en Bioeconomía Sostenible (ISBWG, por sus siglas en inglés) y en 2018 se postuló como país piloto del proyecto “Towards Sustainable Bioeconomy Guidelines” de FAO que tiene como objetivo apoyar a los países en los procesos de elaboración de sus estrategias de Bioeconomía y planes de acción asociados. Con este impulso, se crea el Grupo Interinstitucional de Trabajo en Bioeconomía Sostenible (GIT-BS) que elaboro la Estrategia de Bioeconomía Nacional presentada en 2020. Esta estrategia establece un conjunto de acciones para su implementación, siendo una de éstas la creación de un sistema de monitoreo y evaluación de la bioeconomía (GIT-BS, 2020). Además de la Estrategia, durante este período se han desarrollado trabajos vinculados como la Cuenta Satélite de Bioeconomía (Coremberg, 2021), la Contribución de la bioeconomía a la recuperación pospandemia de COVID-19 en el Uruguay (Borges, 2021) y la Cuenta Ambiental Económica Agropecuaria (CAE-Agro).

El Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca ha liderado este proceso a través de la Unidad de Sostenibilidad y Cambio Climático de OPYPA, cuya contribución se encuentra sintetizada en las publicaciones de Anuarios anteriores (Borges, M., Silva, M.E., 2019; Balian, C. Cortelezzi, A., 2020).

2. Justificación del sistema de monitoreo

La bioeconomía puede visualizarse como herramienta para transitar el camino desde un sendero de desarrollo basado en procesos lineales a otro basado en procesos circulares y sostenibles.

Su objetivo es abordar de forma coherente varios retos mundiales, como el cambio climático, la seguridad alimentaria, la salud y la seguridad energética, y se considera un motor de innovación, alimentado por nuevas investigaciones y desarrollos en las ciencias biológicas y de la ingeniería (FAO, 2019). Se basa en el uso intensivo de ciencia y tecnología, agregando valor a través del encadenamiento de bienes y servicios, reduciendo pérdidas y desperdicios a través de la circularidad y ofreciendo oportunidades de empleos de calidad. De esta forma, contribuye a la inserción del país como proveedor bio-productos y productos con valor agregado ambiental que son aquellos en cuya producción se conserva y cuida la calidad ambiental, se mitigan los impactos negativos al ambiente y se protegen o restituyen los servicios ecosistémicos. Además, promueve el uso de energías renovables, en detrimento de las energías fósiles, contribuyendo a la reducción de la huella de carbono de los productos bio-basados. Adicionalmente, contribuye al cumplimiento de los compromisos asumidos en el Acuerdo de París a través de la Contribución Nacional Determinada y está alineada a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030.

Aunque la bioeconomía se asocia a menudo con una serie de beneficios económicos, ambientales y sociales, no es necesariamente un sinónimo de sostenibilidad y no siempre crea un beneficio en todas las dimensiones de la sostenibilidad (Bogdanski, 2021). Un sistema de monitoreo apropiado permite identificar las posibles sinergias para generar oportunidades y minimizar las compensaciones.

3. Metodología

El enfoque de monitoreo aplicado fue desarrollado por el Instituto Thünen e incluye su implementación en términos de análisis sectorial y flujos de materiales (Iost et al., 2020).

El análisis sectorial evalúa la relevancia de la bioeconomía utilizando la información disponible principalmente del Sistema de Cuentas Nacionales, e incluye las actividades económicas que producen, procesan o transforman recursos de base biológica. De esta forma, estima la participación de la bioeconomía en diferentes actividades económicas dentro de los sectores primario, de manufactura y de servicios, determinando así la contribución de la bioeconomía. Sin embargo, los datos sectoriales no proporcionan información sobre las cantidades de biomasa involucradas. En consecuencia, para proporcionar un sistema de monitoreo bien fundamentado, se aplica conjuntamente el análisis de flujo de material (Iost et al., 2020).

Se utiliza el enfoque metodológico propuesto por Schweinle et al. (2020), basado en una combinación del Análisis de Flujo de Materiales (MFA), Análisis de Ciclo de Vida (LCA) y el marco lógico para la evaluación de la sostenibilidad (LOFASA) que utiliza indicadores para representar las tres dimensiones de la sostenibilidad (económica, social y ambiental) como se puede observar en la figura 1. Para la selección de los indicadores, se sigue el enfoque participativo ascendente y científico descendente mediante la participación de las partes interesadas y los expertos, tal como se describe en LOFASA (véase Meier, 2014; Schweinle et al., 2020).

Como primer paso, se debe considerar una definición de bioeconomía en particular para poder determinar, en base a ésta, los criterios de evaluación.

El segundo paso es recabar la información y los datos estadísticos (y no estadísticos). Las estadísticas oficiales son preferibles ya que se recogen de forma regular y con métodos estandarizados que garantizan el monitoreo a largo plazo. En esta instancia también se pueden identificar los vacíos de información.

En tercer lugar, se realiza la selección de productos principales para el análisis. En el caso de Uruguay, se seleccionaron: la silvicultura (pulpa de madera de eucalipto), la ganadería (carne vacuna), los cultivos (grano de soja), los productos lácteos (leche en polvo) y la pesca. Una vez definidos los productos, se deben definir: los límites del sistema, los criterios de corte y la unidad funcional en cada caso.

Figura 1. Flujo de trabajo esquemático de la evaluación de la sostenibilidad basada en el flujo de materiales.

Fuente: Traducción propia con base en Schweinle et. al. (2020).

Luego de realizar el análisis de los flujos de material, se identificaron posibles indicadores para la evaluación de los efectos de la sostenibilidad en cada caso. Aquí consideramos los compromisos internacionales de Uruguay en materia ambiental, los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), los principios y criterios aspiracionales para una Bioeconomía sostenible de la FAO (2021), la Estrategia de Bioeconomía (pendiente de aprobación) y otros planes y estrategias nacionales relevantes (por ejemplo, el Plan Nacional de Adaptación para el Sector Agropecuario, la Estrategia Nacional de Desarrollo Uruguay 2050, entre otros).

Además, este enfoque participativo enfatiza el intercambio con los tomadores de decisión, expertos y equipos técnicos a lo largo del proceso, que lo convierte en un sistema dinámico, sujeto de ser transformado y capaz de identificar oportunidades y detectar desafíos vinculados a la bioeconomía.

4. Análisis de flujo de material y evaluación de efectos de la sostenibilidad

El análisis de flujo de materiales (MFA) cuantifica las entradas y salidas de materiales de cualquier cadena de valor o de una economía nacional. El MFA describe el flujo de materiales desde la cosecha hasta el uso final, incluyendo todas las etapas de procesamiento y reciclaje.

Para la representación de los flujos utilizamos los diagramas Sankey que muestra el flujo de los materiales en proporción a su volumen. La figura 2 es una representación esquemática de este enfoque. El límite del sistema queda determinado por el cuadro, donde se analiza la producción, que requiere insumos (energía, agua, tierra, etc.) para su transformación hasta su utilización final; y a partir de este procesamiento se generan diversos tipos de residuos (emisiones, residuos sólidos, etc) o subproductos en cada etapa. Este proceso determina efectos en las dimensiones económica, social y ambiental, que pueden ser identificados a partir de este análisis junto con el relevamiento de trabajos técnicos y consulta a expertos.

Figura 2. Esquema del enfoque de flujo de material y efectos de la sostenibilidad

Fuente: Elaboración propia con base en Instituto Thünen.

5. Análisis de un caso particular: el sector lechero

Figura 3. Diagrama de flujo de material de la leche

Fuente: elaboración propia, con base en DIEA (2021) e INALE (2021)

Para el caso del sector lechero los límites del sistema, a nivel nacional, incluyen la producción de leche y subproductos. El producto seleccionado para el análisis es la leche en polvo[1]. En el 2020, se produjeron 147 millones de litros de leche en polvo entera (LPE) y 21 millones de litros de leche en polvo descremada (LPD), que en conjunto representaron el 73% de los ingresos totales por facturación y el 65% del ingreso de divisas (considerando solo LPE). Los principales mercados de exportación son Argelia y Brasil.

Para el análisis se divide el flujo de materiales en tres fases: la producción, que comienza con la extracción de leche en el tambo hasta el envío a la planta de procesamiento, la fase industrial que incluye la transformación de la materia prima por las industrias de leche, industrias transformadoras y otras industrias que procesan lácteos y la fase final, donde se obtienen los productos procesados. Asimismo, también se estima el volumen que se exporta. Cabe mencionar que en el flujo no se incluyeron, en esta etapa, los insumos utilizados en la producción como agua, energía, etc., pero son considerados en el análisis, cuando los datos están disponibles. Por otro lado, los residuos y subproductos derivados de la producción se analizan por separado (figura 4).

La unidad funcional es la "leche equivalente" o unidad equivalente de leche, que se define como la cantidad de leche líquida usada en un producto lácteo procesado.  Esta medida permite considerar los productos lácteos en la misma unidad de medida para su comparación y agregación. Para ello, se utilizan factores de conversión para cada producto, en función de la cantidad de leche utilizada para su producción. Por ejemplo, el factor de conversión de la leche en polvo entera que es 7,87 significa que se requieren 7,87 litros de leche para producir 1 litro de leche en polvo entera. Por otro lado, los factores de conversión para cremas, mantecas y suero es cero, ya que se consideran subproductos de la leche y, por lo tanto, no se requiere leche adicional para su producción. Para este trabajo se utilizaron los coeficientes de conversión calculados por el INALE, en los que se basan los datos de DIEA.

Según DIEA, a nivel nacional y en 2020, existían 2.250 unidades de producción lecheras remitentes a las plantas de procesamiento. El número de vacas en ordeñe ascendía a 749 mil cabezas y la actividad lechera ocupó 746 mil hectáreas, de forma directa. La industria de procesamiento de leche estaba integrada por 49 empresas y 3221 trabajadores que elaboraron productos lácteos a partir de leche cruda. Según el Fondo de Financiamiento y Desarrollo Sustentable de la Actividad Láctea (FFDSAL), las tres principales industrias captaron el 85% de la leche procesada a nivel industrial. Conaprole es la principal industria del país, captando el 72% de la leche (INALE, 2021).

Con esta estructura, el sector produjo 2.205 millones de litros de leche en ese año. Se calcula que el 13% de esta producción total se consumió en la explotación lechera o se procesó en la misma. El 87% restante se envió a plantas industriales. Una vez allí, la leche se procesa: El 7% se pasteuriza para producir leche fluida y el 93% restante se procesa para producir otros productos lácteos. Considerando el total de leche procesada en litros equivalentes, el 67% se destinó a la producción de leche en polvo, que es principalmente un producto de exportación. También se produjo queso (26%), leche UHT (4%) y otros productos (3%), como manteca y grasas.

En cuanto al destino de los productos, considerando la cantidad total de leche procesada, el 69% se destina a la exportación y el 31% restante al mercado interno. De este total, una parte se comercializa entre las industrias (por ejemplo, para la elaboración de quesos, helados, panadería, etc). Los principales productos de exportación son la leche en polvo y el queso; mientras que, a nivel local, la leche fluida es el principal, seguido del queso. La quesería artesanal está representada a través del procesamiento predial que es, principalmente, queso artesanal que abastece directamente al mercado local. Actualmente no hay importaciones de productos para ser transformados en la industria láctea. El consumo final se destina a la alimentación humana y en menor medida a la alimentación animal (por ejemplo, el suero). Algunos productos, como el queso, la leche en polvo y otros, pueden ser transformados en otros productos dentro de la industria láctea y en otras industrias. Sin embargo, al no existir datos estadísticos sobre el volumen de estos procesos, se presentan en el flujo a través de líneas vacías.

Figura 4. Diagrama de flujo de material para los subproductos de la leche

Fuente: elaboración propia.

Según la CEPAL (Borges, 2021), se generan 5,6 kg base húmeda/VO/día de estiércol en los tambos. En el 2020, las vacas en ordeñe (VO) ascendían a 316 mil cabezas, por lo que se estima unas 646 mil toneladas de estiércol, a nivel nacional. Las heces, orina y otros productos, junto con el agua del lavado de la sala de ordeñe generan un efluente que debe ser tratado ya que contiene nutrientes que contaminan los cursos de agua. El manejo del efluente depende de la infraestructura con la que cuente el establecimiento, que puede ser de descarga directa (en el predio); sistema de laguna con descarga en campo o con aplicación de residuo sólido con criterio agronómico; o biodigestor (Sena, G. com. pers.). Bajo el supuesto de una gestión del efluente adecuado, se separan los sólidos de los líquidos y pueden ser reutilizados para generar energía (a través de un biodigestor, que producen energía para el uso de la explotación, transformando los residuos en valor como ejemplo de economía circular) o como fertilizante orgánico. También los líquidos pueden utilizarse en riego o para el lavado. Por otro lado, también se genera suero como subproducto de la leche procesada para quesos, que puede ser utilizado como alimento animal.

En relación al manejo a nivel predial, el MGAP incorporó los Planes de Lechería Sostenible (PLS), una herramienta para la conservación de los recursos naturales, donde los productores, asesorados por técnicos, elaboran y presentan un plan anual que consiste en 1) determinar una rotación o sucesión de cultivos asociados a la producción lechera en cada unidad de producción que no genere pérdidas de suelo por erosión por encima de la tolerancia para ese suelo, 2) una declaración del manejo de la fertilización química y orgánica, para controlar el nivel de fósforo en el suelo, y 3) la declaración del sistema de manejo de efluentes de la explotación lechera.

En la fase industrial, también se generan residuos. El principal es el efluente que se obtiene del procesamiento de leche, los lodos y barros grasos. Según Borges (2021), se generan 1,3 kg de lodo y 1,2 kg de barros grasos por m3 leche procesada, lo cual asciende a unas 2 mil toneladas por año, aproximadamente. En la planta de Villa Rodríguez, que recibe la mayor parte de la remisión de CONAPROLE, los efluentes son tratados en su totalidad. Una parte es utilizada para producir vapor de agua, que se utiliza en el proceso de producción, a partir del biogás generado en el biodigestor. Parte de los lodos son digeridos y deshidratados para transformarse en fertilizantes orgánicos que actualmente son entregados a productores en un plan piloto en conjunto con Facultad de Agronomía como aporte de nutrientes y materia orgánica. La mayor parte de los lodos, junto con los barros grasos son enviados a las plantas de compostaje. Por último, también se generan residuos de envases, que son reciclados en origen cuando el material lo permite.

Por otro lado, el suero de leche, estimado en 0,9 kg por m3 de leche procesada para queso es, generalmente, reutilizado en su totalidad. Según la Memoria anual de Conaprole (2020), el suero es utilizado en esta industria principalmente para alimento humano (desmineralizado, para producir galletas, chocolates y alimentos nutricionales). En los casos en que no se puede utilizar para consumo humano, se procesa para consumo animal y es exportado. Estos diferentes usos varían en función de la demanda.

Si bien la industria láctea genera grandes cantidades de subproductos que aún no son recuperados en su totalidad, todos están clasificados como de bajo riesgo para el medio ambiente por la DINAMA (Decreto N°182/013).

6. Construcción de indicadores

El análisis de flujo de material es una herramienta para identificar indicadores vinculados a la bioeconomía, a partir de la cuantificación de la biomasa que es transformada en los procesos productivos para la generación de un producto y subproductos, residuos y el uso de recursos involucrado. A su vez, este conjunto de indicadores constituye una herramienta para la evaluación de los efectos de la sostenibilidad en las tres dimensiones.

Es deseable que los indicadores se construyan en base a datos estadísticos, oficiales y que sean reportados periódicamente. También es deseable que su forma de cálculo sea sencilla y sin ambigüedades en su interpretación. Asimismo, se debe explicitar la contribución de estos indicadores a las metas de monitoreo. En virtud de lo anterior, se propone realizar una ficha técnica para cada indicador, que serán reportados al cierre del proyecto, a comienzos del 2022.

El Cuadro 1 muestra un esquema de los indicadores para cada dimensión de la sostenibilidad.

Cuadro 1. Indicadores de sostenibilidad

Fuente: elaboración propia

7. Comentarios finales

El flujo de material es una herramienta visual y cuantitativa relevante para el análisis de procesos con biomasa, pero además pueden ser insumo para trabajar en huellas ambientales (material, de carbono, hídrica) y a su vez, pueden enriquecerse con otros datos como los del Sistema de Cuentas Ambientales. De esta forma, se visualiza como un análisis dinámico y flexible a los datos (puede ser más o menos complejo en función de los objetivos y la disponibilidad de información). Este proyecto abarca el análisis de cinco complejos productivos (ganadería, lechería, forestal, soja y pesca) de los mas relevantes a nivel nacional y por lo tanto se considera un punto de partida. Continuar trabajando con otros sectores e incluso realizan un análisis de flujo de material a nivel nacional son algunos de los posibles pasos a seguir.

8. Bibliografía

Borges, M. Deana, A. Pittaluga, L. Balian, C. Rodriguez, A.  (2021). Contribución de la Bioeconomía a la recuperación pospandemia de Covid-19 en el Uruguay. CEPAL. Montevideo, Uruguay

Bracco, S., Tani, A., Çalıcıoğlu, Ö., Gómez San Juan, M. & Bogdanski, A. (2019). Indicadores para monitorear y evaluar la sostenibilidad de la bioeconomía. Visión general y una propuesta de camino a seguir. Roma, FAO.

Calicioglu, Ö., Bogdanski, A., (2021). Vinculación de la bioeconomía con la agenda de desarrollo sostenible de 2030: ¿Pueden utilizarse los indicadores de los ODS para supervisar el progreso hacia una bioeconomía sostenible? New Biotechnology.

Coremberg, A. (2021). Haciendo visible la Bioeconomía. Guía metodológica para la estimación de la cuenta satélite de la Bioeconomía en América Latina. Aplicación en Uruguay para la oferta de la bioproducción nacional. IICA. Buenos Aires, Argentina.

FAO. (2021). Principios y criterios para una bioeconomía sostenible. Roma, FAO.

GIT-BS. (2020). Estrategia de Bioeconomía: hacia una economía sostenible y circular. Grupo Interinstitucional de Trabajo en Bioeconomía Sostenible.

INALE. (2021). Situación y perspectivas de la lechería uruguaya. Período enero-diciembre 2020. Instituto Nacional de la Leche. Montevideo, Uruguay.