PHAs BIOPLASTICO, Producción de un polimero a base de la planta de maiz

PHAs “BIOPLASTICO” PRODUCCION DE UN POLIMERO A BASE DE LA PLANTA DEL MAIZ.

Desarrollado por: Cesar David Ramirez Trinidad Daniel Armando Colón Meza

Cancún, Q. Roo Julio de 2014.

Tabla de contenido 1

Introducción...................................................................................................... 6

2

Antecedentes. .................................................................................................. 8

3

2.1

Los bioplasticos. ......................................................................................... 9

2.2

Las plantas de tratamiento y la fabricación .............................................. 11

2.3

Plasticos y bioplasticos en México ........................................................... 12

2.4

Manufactura y bioplasticos en Quintana Roo. .......................................... 13

Estudio del mercado....................................................................................... 16 3.1

Objetivo y generalidades del estudio de mercado. ................................... 16

3.2

Análisis de la demanda. ........................................................................... 22

3.3

Análisis de datos de fuentes primaras...................................................... 24

3.4

Análisis de los resultados de la encuesta................................................. 27

3.5

Cálculo del consumo de bioplásticos a partir de los resultados de la

encuesta. ........................................................................................................... 32 3.6

Análisis de la demanda con fuentes secundarias. ................................... 32

3.7

Proyecciones optimistas y pesimistas de la demanda. ............................ 34

3.7.1

Demanda para el 2015. .................................................................... 34

3.8

Análisis de la oferta e importaciones. ....................................................... 34

3.9

Análisis histórico de la oferta total de bioplástico. .................................... 35

3.10

Proyección optimista y pesimista de la oferta nacional de bioplástico. . 35

3.10.1

Oferta para el 2015 ........................................................................ 35

3.11

Proyección optimista y pesimista de las importaciones de bioplástico. 36

3.12

Proyección optimista y pesimista de la oferta total en el mercado. ....... 36

3.13

Proyección de la demanda potencial insatisfecha optimista y pesimista. 37

3.14

4

Análisis de precios. ............................................................................... 38

3.14.1

Precio de materia prima de carbono de combustible vs carbono del

maíz.

39

3.15

Proyección de precios. .......................................................................... 39

3.16

Estudio de la comercialización. ............................................................. 40

3.17

Conclusiones generales del estudio de mercados. ............................... 42

ESTUDIO TÉCNICO. ..................................................................................... 43 4.1

Localización óptima de la planta. ............................................................. 44

4.1.1

Zona 1: .............................................................................................. 44

4.1.2

Zona 2 ............................................................................................... 45

4.2

Datos generales del estado de Quintana Roo. ......................................... 46

4.2.1

Datos generales de Cancún, Q, Roo. ................................................ 47

4.2.2

Datos generales de Playa del Carmen, Q, Roo. ................................ 48

4.2.3

Datos generales de Leona Vicario, Q, Roo. ...................................... 48

4.3

Método de localización por puntos ponderados. ...................................... 49

4.4

Determinación de la capacidad instalada. ................................................ 49

4.5

La capacidad instalada y la demanda potencial insatisfecha. .................. 50

4.6

La capacidad instalada y la disponibilidad del capital. ............................. 50

4.7

Capacidad instalada y tecnología. ........................................................... 51

4.8

Capacidad instalada y los insumos. ......................................................... 51

4.9

Descripción del proceso productivo. ........................................................ 51

4.9.1

Fermentación. .................................................................................. 52

4.9.2

Preparación ...................................................................................... 53

4.9.3

Fermentación ................................................................................... 53

4.9.4

Transformación................................................................................ 54

4.9.5 4.10

Distribución ...................................................................................... 54 Optimización del proceso productivo y de la capacidad de producción de

la planta. ............................................................................................................ 55 4.10.1 4.11

Determinación de horas laborales y de producción. ............................. 57

4.12

Selección de maquinaria. ...................................................................... 58

4.13

Cálculo de la mano de obra necesaria. ................................................. 60

4.13.1 4.14

Justificación de la cantidad de equipo comprado. .......................... 61

Pruebas de control de calidad............................................................... 63

4.14.1

5

Diagrama de flujo. ........................................................................ 56

Mantenimiento que se aplicará por la empresa. ........................ 63

4.15

Determinación de las áreas de trabajo. ................................................ 63

4.16

Distribución de la planta. ....................................................................... 64

4.17

Organigrama de la empresa. ................................................................ 64

4.18

Aspectos legales de la empresa. .......................................................... 65

Estudio ECONÓMICO. ................................................................................... 66 5.1

Evaluación económica. ............................................................................ 66

6

Análisis y administración del riesgo. .............................................................. 67

7

Resumen ejecutivo. ........................................................................................ 67 7.1

Introducción.............................................................................................. 67

7.2

Antecedentes ........................................................................................... 68

7.3

Estudio de mercado ................................................................................. 68

7.4

Estudio técnico. ........................................................................................ 69

7.5

Estudio económico ................................................................................... 69

7.5.1

Análisis activo .................................................................................... 69

7.5.2

Análisis pasivo ................................................................................... 69

7.5.3

8

Crecimiento de la industria ................................................................ 70

7.6

Estudio financiero ..................................................................................... 70

7.7

Riesgos .................................................................................................... 70

7.8

Estudio ejecutivo ...................................................................................... 70

Referencia ...................................................................................................... 72

1 Introducción El término plástico en su significado general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales. Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica. Los desechos plásticos no son susceptibles de asimilarse de nuevo en la naturaleza. Debido a esto, se ha establecido el reciclado de tales productos de plástico, que ha consistido básicamente en recolectarlos, limpiarlos, seleccionarlos por tipo de material y fundirlos de nuevo para usarlos como materia prima adicional, alternativa o sustituta para el moldeado de otros productos. El bioplástico son polímeros de origen natural mayormente comestible que son transformados y procesados para producir compuestos similares al plástico de petróleo pero con el beneficio que son 100% orgánicos, lo cual permite que sean amigables con el ambiente por tener un tiempo de degradación mucho menor al de sus predecesores derivados del petróleo. Gracias a la tendencia mundial por productos más agradable al medio ambiente, y a la gran demanda que representa, una alternativa a los plásticos convencionales, la cual ha generado gran demanda en las diferentes industrias. Enfocados en satisfacer a las principales embotelladoras del país.

La evaluación de este proyecto permitió conocer la factibilidad realizar la producción de bioplasticos en el área de Quintana Roo, México y al rededores desde los puntos de vista de mercado, técnico, y de rentabilidad económica. La realización de esta evaluación se realizó de manera detallada para cada estudio. Los estudios necesarios llevados a cabo, se dividieron en: 

Estudio de mercado



Análisis técnico



Análisis económico



Evaluación económica de la inversión

En el primer capítulo nos enfocaremos en los antecedentes para entender que son los bioplástico y sus orígenes en el mundo, describiremos su origen de producción y el impacto que se ha desarrollado, recolectando información secundaria, proveniente de fuentes estadísticas a nivel local, nacional (INEGI) e internacionales. En el segundo capítulo se presenta el estudio de mercado al cual nos dirigimos, Cancún y la Riviera Maya es de gran importancia para el país y son el principal consumidor en todo el sureste. Ya que la actividad turística y hotelera tiene como demanda cientos de miles de productos plásticos, entre los principales son los empaques para alimentos. Bien como quintana roo aporta 1.34% producto interno bruto es claro que es una entidad fuerte económicamente. En el tercer capítulo abarcaremos los estudios financieros, donde incluiremos los costos iniciales, el análisis de maquinaria, la mano de obra entre otras características, la determinación del financiamiento y un análisis de los ingresos generados en los próximos años, a fin de comprobar la rentabilidad del proyecto. La cuarta parte del proyecto, trata justamente sobre la evaluación económica de la inversión, que es muy importante; el fin de esta última parte es determinar en cuanto tiempo se recuperara el capital que se invirtió

2 Antecedentes. En la vida moderna el plástico ha constituido un fenómeno de indudable trascendencia. Hoy en día el hombre vive rodeado de objetos plásticos que en siglos anteriores no eran necesarios para la vida cotidiana. Los plásticos se han fabricado para satisfacer las demandas de una gran variedad de usos, dando lugar a una vasta industria donde la civilización debería llamarse la civilización del plástico, debido al papel determinante que ha desempeñado este material en su desarrollo, en el mejoramiento de las condiciones de la vida del hombre y el acelerado crecimiento de la ciencia y la tecnología. En general, las personas tienen muy poco conocimiento sobre lo que es un plástico, cómo se obtiene, cuáles son los tipos de plástico y sus aplicaciones, y cuáles son los procesos de transformación del mismo. Estas informaciones son importantes para quienes trabajan en la comercialización de plásticos, e industrias de producción o trasformación del plástico, o apenas curiosos por el asunto. De tal forma surge como necesidad en este proyecto mostrar a una parte importante de la población las graves consecuencias del mal uso del plástico que va desde la manera de obtención, hasta los procesos que se utilizan para reciclarlos. Hoy en día casi todo los productos que compramos, vienen envasados o envueltos en plástico. Estos plásticos generalmente son sintéticos, fabricados por polimerización de compuestos derivados del petróleo, y no son biodegradables. El plástico convencional cuando se desecha permanece en el ambiente durante décadas y en muchos casos es imposible recogerlo. Obstruyendo alcantarillas y drenajes, matando animales en la tierra, ríos y océanos, y desfigurando calles, playas y paisajes. Cabe destacar que el plástico es una sustancia muy importante para el desarrollo de la industria ya que su material sintético o natural que contiene como ingredientes esenciales sustancias orgánicas de elevada masa molecular llamada polímero.

2.1 Los bioplasticos. Los bioplásticos son polímeros que provienen de fuentes naturales y renovables. La mayoría presenta mejor bio-compatibilidad, y todos son biodegradables por microorganismos como bacterias, hongos, algas. Los bioplástico más comunes son los PHAs son polímeros lineales de (R)-3-hidroxiácidos en los cuales el grupo carboxilo de un monómero forma un enlace tipo éster con el grupo hidroxilo del monómero La producción de PHAs, son poliésteres (Chanprateep, 2010), que han sido investigados durante muchos años por diferentes grupos interdisciplinares, aunque otros polímeros biodegradables como los sintetizados químicamente y plásticos basados en almidón, también han sido investigados (Qiang Chen, 2010), estos últimos carecen de variabilidad en su estructura y propiedades del material. Un número apreciable de PHAs con más de 150 monómeros ha sido identificado con masas moleculares en el rango de 50.000 a 1’000.000 Da., por eso los PHAs y sus tecnologías asociadas forman una cadena de valor industrial desde procesos de fermentación, materiales, alimentos y energía hasta los campos de la medicina debido a que estos son biodegradables e inmunológicamente inertes. Obteniendo un ilimitado campo de utilización. No se tiene un registro exacto de los primeros bioplástico pero los pioneros en esto fueron John Wesley Hyatt Jr que en 1869 crearon plástico a partir de celulosa del algodón como sustituto del marfil, en 1912 celofán derivado de la celulosa. En 1910, el científico ruso Sergéi Lébedev creó el primer polímero de caucho sintetizado a partir del butadieno y desde entonces los plásticos sintéticos han desplazado a los bioplástico.

(ZEAplast, 2012). El primer PHA descubierto fue el poli(3-D-

hidroxibutirato) (PHB), un homo polímero que fue detectado en la especie Bacillus megaterium en el año 1925 (Lemoigne). Los PHA también pueden desempeñar aplicaciones interesantes en la industria energética. La hidrólisis ácida de PHA puede producir metil ésteres de hidroxibutirato y de hydroxialcanoatos de cadena media. Estos compuestos son

buenos combustibles, comparables en poder calorífico al etanol. También se ha probado que funcionan bien como aditivos de otros combustibles. Los biocombustibles más utilizados, como el etanol y el biodiesel, siempre han ido acompañados de controversias relativas a la utilización de materias primas alimenticias para su producción (con la consiguiente necesidad de explotación del suelo), por lo que una producción de biocombustibles basada en PHA obtenidos por ejemplo de aguas o lodos residuales, aunaría dos grandes ventajas: el tratamiento de aguas residuales junto con la generación de energía. Los PHA han cobrado una gran importancia durante los últimos años en el campo de la industria debido a sus propiedades termoplásticas. Por este motivo, han sido considerados como posibles sustitutos de los plásticos derivados del petróleo. Además de sus propiedades termoplásticas, los PHA poseen otras características interesantes: su biodegradabilidad y el hecho de que pueden ser producidos a partir de recursos renovables. Su producción fermentativa utiliza productos derivados de la agricultura como fuente de carbono. En la naturaleza los microorganismos son capaces de degradar los PHA, mediante la acción de PHA de polimerasas y PHA hidrolasas extracelulares, hasta CO2 y agua. De esta manera, mientras que los plásticos derivados de hidrocarburos utilizan las escasas reservas petroquímicas del planeta, la producción de PHA se basa en la utilización de recursos renovables y con bajo impacto ambiental antes y después de su producción. A fines del siglo XX el precio del petróleo disminuyó, y de la misma manera decayó el interés por los plásticos biodegradables. De acuerdo al reporte por dos firmas consultoras ambientales de renombre mundial, BIO y AJW Inc., si se utilizan a gran escala, los bioplásticos podrían reducir los desechos plásticos hasta en un 80 %. Si todos los plásticos fuesen fabricados a partir de recursos renovables, el consumo de petróleo usado en su proceso de manufactura caería entre 90 a 145 millones de barriles por año. (Bernard Morrán, 2013). Uno de los principales problemas que frena la introducción de los envases elaborados con materias primas renovables, es su actual costo y la falta de instalaciones de compostaje (De Alemeida, Lopéz, Ruiz, & Pettinari, 2004).

En los últimos años esta tendencia se ha revertido, además de producirse un aumento en el precio del petróleo, se ha tomado mayor conciencia de que las reservas petroleras se están agotando de manera alarmante. Dentro de este contexto, se observa un marcado incremento en el interés científico e industrial en la investigación para la producción de plásticos biodegradables o EDPs (environmentally degradable polymers and plastics). Los avances en ingeniería genética que se han logrado en esta década permiten utilizar a las plantas para producir diferentes productos. Algunos ejemplos son plantas que producen interferón (proteína humana que inhibe infecciones virales), caseína (proteína de la leche), vacunas y hormonas. Por lo tanto, ¿por qué no producir PHA en plantas?

2.2 Las plantas de tratamiento y la fabricación .Las plantas no requieren instalaciones especiales y los costos de mantenimiento son mínimos. Además las plantas podrían producir PHA en grandes cantidades. Impulsados por la necesidad de conseguir nuevas fuentes renovables de materia prima para la producción de plástico, los científicos pusieron en marcha distintos proyectos de investigación en plantas. Las plantas serían la alternativa ideal para la producción de biopolímeros, debido a la posibilidad de cultivarlas en grandes cantidades utilizando la fuente de energía más económica que existe: la luz solar. Además de esto, estas plantas producirían bioplásticos en grandes volúmenes, a partir de su propia fuente de nutrientes (como almidón y ácidos grasos), lo que reduciría significativamente los costos. Se han identificado los genes de las bacterias que llevan información para fabricar PHA y se han introducido en plantas de cultivo mediante distintas técnicas de ingeniería genética, lográndose así pequeñas cantidades de polímero. La fabricación de plásticos biodegradables a partir de materiales naturales, es uno de los grandes retos en diferentes sectores; industriales, agrícolas, y de materiales para varios servicios. Ante esta perspectiva, las investigaciones que involucran a

los plásticos obtenidos de otras fuentes han tomado un nuevo impulso y los polihidroxialcanoatos aparecen como una alternativa altamente prometedora.

2.3 Plasticos y bioplasticos en México La industria de los plásticos, está formada por dos sectores, la industria petroquímica fabricante de resinas y aditivos y la industria manufacturera transformadora de productos plásticos El Estado de México, Puebla, Distrito Federal, Jalisco y Nuevo León son los estados que registran la mayor producción de plástico. En un comparativo que hace Pemex del periodo que va de 2006 a 2012 se observa que las oportunidades de negocio para proveedores de plástico en México han crecido, pues la producción del plástico ascendió en esos seis años de 2 672 800 toneladas a 3 578 000 toneladas, al igual que las exportaciones que pasaron de 800,000 toneladas a 1.2 millones de toneladas. En tanto que las importaciones registraron un descenso de 2006 a 2008, pasando de 2, 892,100 toneladas a 2,667, 100 toneladas y a partir de 2009 registran un repunte, pasando de 2, 702,350 a 2,924,500 toneladas. La paraestatal desglosa que del total de consumo de 5 millones 300 mil toneladas, por sectores, 2,628,000 (50%) fueron destinados a envases, 868,000 (16%), 845 mil a construcción (15%), 380,000 a la industria automotriz (7%), 318,000 al sector eléctrico (6%), 220,000 (4%)al sector agrícola y 41,000 (1%) a otros. Según datos de un estudio realizado por Consultoría IQ, la industria del plástico en México alcanza el equilibrio en su balanza comercial como resultado de una mayor y más completa integración a lo largo de sus eslabones y de la compensación de déficit en algunos segmentos a partir de los excedentes exportados en otros. Su crecimiento es en base a la penetración de mercados objetivos donde los proveedores de plástico en México colocan su oferta en forma competitiva, más que por el crecimiento natural de sus actuales mercados. Su crecimiento futuro proviene de dos fuentes: el crecimiento del consumo doméstico y de su participación en este mercado y de la penetración en mercados de la industria maquiladora de exportación.

México exporta 65% del PET que recicla a China y a otros países de Asia para ser transformado en fibras sintéticas, las cuales regresan a México en forma de ropa, peluche y textiles. Razón por la cual es necesario incrementar las inversiones para plantas recicladoras de plástico ya que al reciclar se favorece la reducción en el precio de los productos terminados de plástico. El sector de los bioplástico se encuentra en constante expansión y cambio y por ello se hace necesaria una revisión periódica del mismo. A día de hoy, la principal aplicación de los bioplástico es el sector de envasado (botellas). Se prevé un porcentaje de sustitución por todos los tipos de bioplástico ente 5 y el 10% del mercado total de plástico (Theinsathid, Chandrachai, & Keeratipibuk, 2009). Según el estudio de Frost & Sullivan, el mercado mexicano de bioplásticos representaba 1.200 toneladas en 2009, se encuentra en su período de crecimiento dentro del ciclo de vida y el crecimiento anual se espera supere el 20%. La creciente concienciación medioambiental en Latinoamérica es un claro factor de crecimiento para este mercado. El mercado se compone en su totalidad de PLA, con otros productos de diferentes compañías en período de pruebas. Actualmente el PLA se importa de Estados Unidos. El recurso más conocido en México para producir bioplástico el cual se encuentra dentro de la industria manufacturera es el maíz. El país es el cuarto productor mundial de maíz, pero aún así necesita importar entre un 5 y un 10% para cubrir la demanda alimenticia local, lo cual supone un grave problema para la producción de bioplásticos.

2.4 Manufactura y bioplasticos en Quintana Roo. En el Estado de Quintana Roo se visualiza a la actividad manufacturera en un horizonte de largo plazo, como un sector: •

Equilibrado de acuerdo a las vocaciones y capacidades naturales, sociales, económicas, culturales y políticas de la región.

•

Diversificado y vinculado con la economía de la región en general y con la industria turística en particular.

•

Orientado hacia la exportación hacia la región del Caribe y Centroamérica.

•

Oferente de productos de alta calidad.

•

Promoverte del desarrollo económico de Quintana Roo.

Dada la escasa y decreciente participación del sector manufacturero en el PIB estatal y la gran concentración de actividades relacionadas con el comercio, restaurantes y hoteles que presenta el Estado de Quintana Roo, se considera que de no implementarse acciones que introduzcan un cambio notable en la política industrial de Quintana Roo, éste seguirá su propensión natural hacia las actividades relacionadas con el turismo, y se distanciará de actividades manufactureras, ya que la economía local no permite desarrollarlas en ausencia de un programa enfocado específicamente a su fortalecimiento. Bajo este entorno se ha diseñado la constitución de un programa sectorial que sirva de instrumento que detente cada una de las estrategias a seguir sobre la temática del fomento a la actividad manufacturera en el Estado. La industria manufacturera representa poco menos del 3% del PIB estatal. En contraste con la evolución a nivel nacional de más del 20%, la participación de la industria manufacturera al PIB estatal ha sido decreciente en los últimos años. Tomando como referencia a la Región Peninsular, Quintana Roo es el Estado con mayor producción, aunque al considerar únicamente la producción manufacturera, es Yucatán el que aporta más de las tres cuartas partes del PIB manufacturero de la Región. En 2003, las remuneraciones por persona ocupada en la industria manufacturera de Quintana Roo, fueron mayores a las correspondientes a Yucatán y Campeche, aunque menores a las nacionales. Esto puede indicar que en Quintana Roo la productividad de la mano de obra es mayor que en el resto de los estados peninsulares. Las remuneraciones por persona ocupada de las manufacturas en el país fueron 1.8 veces mayores a las del Estado de Quintana Roo. El análisis de los componentes del crecimiento en la industria manufacturera mostró que el sector en Quintana Roo basó su dinámica en factores externos tales como la

evolución económica nacional en general, y de las manufacturas en particular. Los factores internos contribuyen marginalmente al crecimiento. La manufactura en el Estado de Quintana Roo es relativamente más intensiva en mano de obra. Como reflejo de la especialización en procesos intensivos mano de obra, la manufactura de Quintana Roo registró el rendimiento de capital variable más elevado de la región, y mayor también que la referencia nacional durante los ochenta. La tendencia de este indicador ha sido decreciente, hasta situarse por debajo de la referencia nacional. En relación con lo anterior, el rendimiento de capital constante, o razón de activos fijos a valor agregado, es menor en Quintana Roo que en la región peninsular y que la referencia nacional. La evolución experimentada por la productividad total de los factores de la industria en Quintana Roo ha sido notable. En el periodo 1999-2004, alcanzó una tasa de crecimiento de casi 70%, ubicándose muy por encima del resto de los estados peninsulares y del ámbito nacional. La gran mayoría de la actividad manufacturera en Quintana Roo se concentra en los municipios de Benito Juárez y Othón P. Blanco (85% del empleo manufacturero y el 92% de la producción bruta manufacturera). Los índices de concentración por municipio y por división industrial muestran especialización de los municipios Othón P. Blanco y Benito Juárez (Gobierno del estado de Quintana Roo, 2005) En Quintana Roo cerca de 150,000 toneladas de palsticos son consumidas anualmente cerca del 2.5 % de la demanda nacional. Esto aunado con el crecimiento del 32.4% anual se estima que la necesidad por materia prima es enorme, para cubrir por completo de la demanda de plasticos en el estado. En el mercado local de Quintana Roo contamos que existe una gran demanda por lo que los producctores de Quintana Roo solo producen para cubrir sus necesidades de autosuficiencia. Por lo que existe alternativas de importar de productores nacionales esto activaria la economia de nuestro pais. En general en México, por ende en el estado de Quintana Roo no existe una legislación que exija a los productores y empresas utilizar productos amigables con el ambiente por lo que el mercado actual aun aun se considera como un mercado

emergente. "Las empresas de producción de plástico convencional de México se resisten a comenzar la producción, ya que temen que la demanda sea baja", advierte Lancellotti. "El mercado de los bioplásticos en México aún es emergente". Es por esto que no existe un estudio a nivel local del mercado de bioplasticos en Quintana Roo, debido a que la demanda nacional es muy poca, cerca del 0.2%, por ello tomamos como referencia a nuestro mercado el cual pretendemos remplazar a futuro. Sin embargo el gobierno actual se ha proclamado a favor de mejorar la industria manufacturera en Quintana Roo para así no tener como dependiente unico el turismo. Pues busca establecer una política de desarrollo de manufactura, impulsora de oportunidades que fomenten la competitividad del sector, así como la generación de condiciones de certidumbre orientadas hacia el sector privado para la generación de nuevas empresas y el fortalecimiento de las ya establecidas, promoviendo que estén integradas a la cadena productiva de los sectores motores de la economía del Estado. Lo cual representa un enorme beneficio para el sector manufacturero y en especifico en la transformación de materiales organicos como remplazo para los plasticos actuales que no son amigables con el ambiente, en el estado de Quintana Roo.

3 Estudio del mercado. En este punto se realizara un estudio, para poder estimar el número de personas, empresas u organizaciones económicas generadoras de una demanda que justifique la puesta en marca la producción de bioplástico, así como también analizar cuanto está dispuesto a pagar el consumidor para esto necesitamos analizar la información atreves de diferentes medios de información disponibles dentro de México para poder cumplir nuestros objetivos.

3.1 Objetivo y generalidades del estudio de mercado. 

Objetivo determinar la demanda de plásticos y bioplástico en México.



El impacto social y legal del consumo de este producto.



Determinación económica de la producción.

En el mundo la demanda de plástico crece casi un 3% anual con más de 300 millones de toneladas al año, esto es la demanda más grande, que tenemos que suplir. México solo se consume poco más de 6 millones de toneladas al año con un crecimiento

anual del 32.4%, en cuestiones de importaciones

México tiene

dependencia ya que importamos cerca de un 35%, en el 2010 ascendió a cerca de 2.4 millones de toneladas (Rodríguez, 2011). Se importa de China, Corea del Sur, Taiwán, India, Brasil, Chile y Colombia. Que en años anteriores no representaban un número significativo de importaciones. En México con una economía en constante crecimiento económico requiere estar a la vanguardia con las tecnologías. Anualmente se consume alrededor de 6 mil millones de toneladas al año, para ello necesitamos determinar los segmentos de interés de los plásticos, y a que estos reducirá nuestro objetivo a cumplir por que nuestro mercado es inmenso. Por ello nos concentraremos en empaques los cuales su segmento se divide en: 

52.2%

Refrescos



17.0%

Agua purificada



12.4%

Aceites.



7.0%

Alimentos



2.2%

Cuidado Personal



1.4%

Agroquímicos



0.3%

Licores



1.5%

Otros envases



2.4%

Otras aplicaciones



3.0%

Exportación de envases

Donde los empaques para refresco representan nuestro objetivo de sustituir con bioplásticos. En la actualidad, México ocupa el 3° lugar per cápita del mundo en el consumo de PET solo detrás de Estado Unidos y China, se estima que los consumidores mexicanos demandamos unas 670 mil toneladas de PET al año, con un crecimiento anual que ronda el 8%. De todo el PET que se desecha, sólo el 21.5% se rescata para reciclarse, el 0.5% está disperso en el ambiente y el 79% se encuentra en rellenos sanitarios y tiraderos; es decir, al interpretar los porcentajes, ocho de cada 10 botellas no son reaprovechadas. (Aguilar, 2007). Por lo que las botellas de PET son nuesto principal punto de demanda, por lo que la industria de embotellado es nuestro principal compsumidor. Sin vienen el mercado se caracteriza por el dominio de dos grupos embotelladores, Coca-Cola y Pepsi. Coca-Cola tiene más del 60% del mercado mexicano con ventas que superan los 7 mil millones de litros. Esta situación pudiera interpretarse por sus características como un duopolio, o así era por lo menos hasta el 2002, año en que él hace entrada Big Cola al mercado mexicano, que en la actualidad ya cuenta con dos plantas y un 5% de participación total del mercado (Ángeles, s.f.)Estos cuentan con el 60% de las ventas ante sus competidores a nivel nacional, esto significa que más de 500 mil toneladas al año son consumidas. Pero la creciente demanda por empresas nacionales, franquicias de embotellado y las pequeñas empresas de

alimentos y bebidas se abre brecha para la mejor distribución de la demanda. Por ello es indispensable satisfacer la demanda embotelladoras más importantes y de las pequeñas que son las que más distribuyen a la población así como de la población en general. En Quintana roo representa 2.5% de la demanda na cionalr un poco mas de 150,000 toneladas de palsticos son consumidas anualmente, con un ritmo de crecimiento del

32.4% igual al nacional anual se estima que la demanda de

plasticos en el estado pronto sera significativa calculando que el porcentaje de plastico utilizado en empaques y envases es de aproximadamente 50%, nuestro mercad local a suplir es cercano a 75 000 toneladas al año. En México la producción industrial de bioplástico no está muy desarrollada. La denmanda de bioplastico es igual ala que se produce serca de 1.200 toneladas metricas en 2009, el cual se se encuentra en su período de crecimiento dentro del ciclo de vida y el crecimiento anual superior al 20%. Y el resto es importado de articulos que ya estan fabricados en estos materiales. Biosolutions es una pequeña mexica que desarrolla bioplástico, otras empresas de que producen son de internacionales, BASF es una de las principales en Latinoamérica, por lo que nuestros principales competidores son las empresas internacionales. Las principales empresas que están actualmente produciendo bioplásticos en el mundo son: Producto

Compañía

Materia

Precio

prima

Producción (tonelada/añ o)

Biomer: P(3HB)

Biotechnoly

Co. Sacarosa

3-5€/kg

50

Germany Biocycle: P(3HB)

PHB industrial S/A Caña company, Brasil

azúcar

de 2.53€/kg

30~60

Biogreen: P(3HB) Mitsubishi

GAS Metanol

Chemical, Japan P(3HB)

Metabolix,

2.20€/k g

USA Azúcar maíz

(BASF, ADM) Dado que los pocos estudios de bioplásticos en México no determinan cuanto se consume en quintana roo nuestra demanda es igual a la de plástico tradicional. Ante esto es importante analizar los costos de la producción de bioplásticos por ello tomaremos como base los estudios internacionales en países europeos y de primer mundo. Los costos de producción dependen de los costos de la materia prima, entre los costos generales oscila entre el 20% y 50% de los costos totales de producción dependiendo principalmente del tipo de sustrato y el rendimiento del proceso. Estos se estiman que bajaran en las próximas décadas. En la siguiente tabla se ven los costos de producción del PHA, en este caso el producido por la empresa P&G en el 2005 y lo proyectado para el 2030. Costos (%)

2005

2030

Materia prima

20-30%

10-15%

Costos de Capital

30-35%

15-20%

Costos laborales

10-15%

10-15%

Costos de operación

15-20%

30-35%

Otros

15-20%

2-25%

Estos nos ayudan a determinar que las proyecciones a futuro garantizan que el proyecto es rentable ahora y obtendrá mayores rendimientos en los próximos años, por lo que garantiza el capital invertido con un crecimiento exponencial en los próximos años para la mejor rentabilidad del proyecto.

Está claro que actualmente la población mundial tiene la tendencia por utilizar productos biodegradables o amigables con el ambiente. Estas tendencias han llevado a las industrias a buscar y utilizar materiales más sustentables. La aceptación de la población por utilizar el bioplástico ante el plástico convencional, actualmente no existe rechazo por parte de la población pero si el desconocimiento y/o falta de información ya que muchos ignoran estos productos o su existencia, marcando que lo más importante son los precios. En países más desarrollados se cuenta con la mayor aceptación en su consumo ya que los consumidores tienen este conocimiento, reciente mente en México se inició la utilización de botellas con un concentración del 30% de bioclásticos. The CocaCola Company es la que desde el 2011 introdujo el envase PlantBottle™ se encuentra disponible en Dinamarca, Canadá, Estados Unidos, Brasil, México y Chile (The Coca-Cola Company, 2011). Con una intensa campaña de una botella más verde y hecha hasta con un 30% de plantas. La aceptación por parte del consumidor fue muy buena lo que remunero muy bien a la industria Recientemente los bioplásticos se encuentra en un gran crecimiento, en torno al 13 %, actual mente su producción apenas logra superar el 1% de mercado de plásticos del mundo, este aumento es gracias a nuevas a normas que han obligado a las industrias a contaminar menos (Glodstein, 2009). Coca-Cola una empresa líder en el consumo de plástico, acabara con la producción de PET para sustituirla por bioplásticos, actualmente un 30% de sus botellas ya contiene estos bioplásticos. De igual manera Wal-Mart ha empezado a distribuir juguetes y juegos infantiles hechos con bioplásticos. En México los aspectos legales, el gobierno federal no cuenta con restricciones en producción de bioplásticos como existe en los combustibles, además se cuenta con apoyo en el primer año con beneficios fiscales. El senado continua trabajando en cuestiones ambientales, para este tipo de industrias son muy alentadoras ya que pronto se obtendrán apoyos para su crecimiento se más acelerado. Por ello es necesario cumplir con los requisitos fiscales y gubernamentales necesarios, para

que la apertura y operación de empresa se optima y no existan problemas que afecten gravemente a la empresa. Nuestro giro está ligado a la industria plástica y manufacturera las cuales tiene régimen específico con los permisos, al igual si consideramos la siembra de la materia prima como alternativa existe otros permisos legales que deberíamos atender. Por ello simplemente tendremos una industria de manufactura de materias primas.

3.2 Análisis de la demanda. En 2010 el mercado mundial de bioplástico obtuvo ventas estimadas de $ 2.74 billones de dólares, de acuerdo con la última edición de EL Insights. Se espera que este valor para crecer en un 32,4% al año desde 2011 hasta 2015, alcanzando un valor estimado de $ 11,15 billones de dólares en 2015. (environmental leader, 2011) La creciente demanda de soluciones más sostenibles se refleja en el crecimiento de

BIllores de dolares

11.15 8.42 6.36 4.80 2.74 2010

3.63

2011

2012

2013

2014

2015

años

las capacidades de producción de bioplástico. En 2012 la capacidad de producción ascendió a aproximadamente 1,4 millones de toneladas. Según previsiones, esta capacidad de producción de bioplástico de Europa se multiplicará en 2017, hasta conseguir más de 6 millones de toneladas. (european-bioplastics, 2013). En mexico la demnada de bioplasticos no está muy desarrollada, Biosolutions es una pequeña mexica que desarrolla bioplástico, otras empresas de que producen son de internacionales, por esta razón el mercado de bioplásticos no tiene significancia ante el enorme mercado de plásticos. En México la denmanda de

bioplastico es igual ala que se produce serca de 1.200 toneladas metricas en 2009, el cual se se encuentra en su período de crecimiento dentro del ciclo de vida y el crecimiento anual superior al 20%. Y el resto es importado de articulos que ya estan fabricados en estos materiales. Como ya hemos mencionado en Quintana roo mas de 150,000 toneladas de palsticos son consumidas anualmente cerca del 2.5 % de la demanda nacional, con un crecimiento del 32.4% anual se estima que la demanda de plasticos en el estado pronto sera significativa. En el mercado local de cancun no contamos con

estudios

que

nos

determnan

nuestra demanda. Por lo que nuestros punto de referencia son los plasticos tradicionales. La cicudad de Cancún tiene un PIB de $197,812 millones esto es determinante para considerar que existe una gran demanda de plásticos que se traduciría a bioplásticos. Debido a la gran actividad turistica que el estado tiene consumo mayor a 50 kg de plasticos por persona casi 200% mayor que el promedio nacional. Donde las botellas de PET son las principales en el consumo. Pero esto esta aunado que solo apenas el 20% de

estos plasticos son expotados a paises asiaticos para su

reciclado. Esto es un gran problema de contaminacion ya que cerca de 120 mil toneladas terminan en el relleno sanitario contaminando el medio ambiente. Aunque actualemte quintana roo mantiene una iniciativa guvernamental de reduccion de bolsas de plastico con progranmas de produccion y consumo sustentable de estos, no ha reducio significativamente la contaminacion en el estado.

Por todo esto justificamos que somos una alternativa viable para sustituir mas de 150 mil toneladas de plasticos que el estado demanda, asi mismo mantener progamas para la reutilizacion de estos materiales a largo plazo. Con una poblacion que consume grandes cantidades se puede determinar que el mercado siempre estara demandando mucas cantidades bioplasticos alo largo del año. Hasta la reduccion de la contaminacion.

3.3 Análisis de datos de fuentes primaras. El uso de encuentras, tuvo la finalidad de investigación de forma directa, permitiendo conocer las necesidades del nuestros posibles compradores, posibles puntos de ventas, factores que determinan la compra, entre otras características. Para ello se aplicó la siguiente encuesta.

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE QUINTANA ROO PROGRAMA

EDUCATIVO

INGENIERÍA

EN

BIOTECNOLOGÍA. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS. PRODUCCION DE BIOPLASTICOS APRTIR DE MAIZ.

ENCUESTA Instrucciones: Conteste las preguntas en base al orden establecido. En algunos casos deberá marcar o subrayar las respuestas.

NOMBRE:

EDAD:

DIRECCION: OCUAPCION: INGRESO MENSUAL: CARGO O PUESTO:

1. ¿conoces que son los bioplástico? a) Si b) No

2. De los productos de la lista marca cuales consumes. Bolsas. Botellas Vasos o Platos

3. ¿Te preocupa el medio ambiente? a) Si

SEXO:

b) No

4. El precio determina tu decisión de compra. a) Si b) No

5. ¿Cuánto gastas al mes en plásticos? $100.00 a $1,000.00 $1,001.00 a $5,000.00 $5,001.00 a $10,000.00 más de 10,000.00

6. Consumirías botellas o empaques de bioplástico si son amigables con el medio ambiente. a) Si b) No

7. ¿Qué tamaño de botellas son las que más consumes? 500ml 700ml 1000ml 1500ml

8. Le gustaría poder utilizar bioplásticos para ayudar el medio ambiente. a) Si b) No

9. ¿Conoce usted que es PLA? a) Si b) No

10. ¿Conoce usted que es PHB? a) Si b) No

3.4 Análisis de los resultados de la encuesta. La encuesta se aplicó a una muestra de 100 personas del estado de Quintana Roo entre comerciantes y consumidores, reportando un total de 68 hombres y 32 mujeres, los cuales tiene un rango de edad de 18 a 60 años, ingreso promedio mensual de 15,0000.00 y nivel de estudios variado. Continuación se mostraran los resultados de la encuesta: 1. ¿conoces que son los bioplástico? 80 60 40 20 0 Si

No

El conocimiento general de bioplásticos es muy poco comparado con países más desarrollados pero está presente dentro de la población local, principalmente por las campañas que las industrias han empezado. Como bien esto beneficia a nuestros productos dándole ventaja ante los tradicionales.

2. De los productos de la lista marca cuales consumes.

60 50 40 30 20 10 0 Bolsas

Botellas

Vasos o Platos

La industrias plástica tiene muchos sectores en los que se divide para su comercialización, esto determino que tanto las botellas y bolsas son los principales productos consumidos. Esto ayuda a que el mejor camino es su fabricación.

3. ¿Te preocupa el medio ambiente? 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Si

No

La preocupación por el medio ambiente está latente entre los consumidores más jóvenes que los de mayor edad, esto corrobora que el mercado principalmente se centra en las nuevas tendencias de conservación al medio ambiente, con productos biodegradables. 4. El precio determina tu decisión de compra.

100 80 60 40 20 0 Si

No

Lamentablemente el precio es un factor de suma importancia para el consumidor y su decisión de compra. Debido a la cambiante económica el consumidor busca ahorrar antes que cuidar el medio. Esto aunado que los costos de los productos de origen asiáticos hace una dura competencia.

5. ¿Cuánto gastas al mes en plásticos? 50 45 40 35 30 25 20 15

$100.00 a $1,000.00 $1,001.00 a $5,000.00 $5,001.00 a $10,000.00 mas de 10,000.00

10 5 0

Los consumidores hormigas tiene mayor impacto en el consumo de estos, y a que muchos de estos pertenecen a microempresas como tiendas, fondas, restaurantes y vendedores ambulantes que solo requiere poco para satisfacer su demanda.

6. Consumirías botellas o empaques de bioplástico si son amigables con el medio ambiente

60 50 40 30 20 10 0 Si

No

Gracias a que la tendencia de conservación y utilizar productos más verdes el mercado tiene un balance en la decisión de consumo, pero aun el principal factor es los precios.

7. ¿Qué tamaño de botellas son las que más consumes? 50 45 40 35 30 25 20 15

500ml 700ml 1000ml 1500ml

10 5 0

La población encuestada tiene una tendencia muy particular a envases de tamaño pequeño, y mediano debido a su utilización. Por ello es importante que el principal uso es el embotellamiento de bebidas naturales.

8. Le gustaría poder utilizar bioplásticos para ayudar el medio ambiente

120 100 80 60 40 20 0 Si

No

La población considera que los bioplásticos son una muy buena alternativa para la conservación del medio ambiente, para ello es necesario que el producto cuente con una muy buena identificación, ya que esto determinara la decisión de compra.

9. ¿Conoce usted que es PLA? 120 100 80 60 40 20 0 Si

No

El desconociendo de los bioplásticos es evidente en cuanto al tipo de plástico que pertenece pero ello no lo excluye de sus beneficios.

10. ¿Conoce usted que es PHB?

120 100 80 60 40 20 0 Si

No

De este como el anterior representa tan solo la falta de conocimiento en el tema de la población encuestada.

En general esta encuesta nos familiarizo con las tendencia de la población local de consumo, con el conocimiento de la población acerca del producto y que factores son los que determinara si el producto tendrá aceptación.

3.5 Cálculo del consumo de bioplásticos a partir de los resultados de la encuesta. Considerando que la población consume hasta un promedio de $200,000.00 mensuales en plásticos se estima que es un total de 12 toneladas semanales, las cuales se encuentra muy por encima de la capacidad instalada de la planta.

3.6 Análisis de la demanda con fuentes secundarias. Los plásticos de petroquímicas producidos en México en el 2009 sumaron 4.6 millones de toneladas métricas, y el de los bioplástico alcanzó 1200 toneladas métricas. El mercado mexicano de bioplástico está en la etapa de crecimiento, con una tasa de expansión anual promedio mayor a 20%. La creciente preocupación por el medioambiente en Latinoamérica es un fuerte motor para este mercado. (Frost & Sullivan, 2010)

Mercado/Segmento

Consumo anual aparente

Envase

50%

Consumo

16%

Construcción

16%

Automotriz

7%

Eléctrico Electrónico

6%

Agrícola

4%

Otros

1%

El plástico fabricado a partir del maíz es el recurso más conocido en México, pero existen problemas importantes, porque México es el cuarto productor del mundo, y aún necesita importar de 5% a 10% para la demanda local de alimentos. Debido a que la demanda de la producción de bioplástico va en aumento la capacidad de producción de México entra dentro del 0.2% de la producción mundial lo cual representa un factor no explotado. Ya que en México no existe una fuerte demanda por los bioplástico por lo que tomaremos como base la demanda los plásticos tradicionales. En 2012 México contaba con una producción de 5.3 millones de toneladas de plásticos cerca del 2% mundial, divididos en varios segmentos en el mercado. (Conde Ortiz, 2012) En quintana roo cerca de 150,000 toneladas de palsticos son consumidas anualmente cerca del 2.5 % de la demanda nacional.

3.7 Proyecciones optimistas y pesimistas de la demanda. Con un crecimiento promedio de 32.4% de la demanda de bioplástico, México produce cerca de 1,200 toneladas métricas de bioplástico. Con esto nuestro segmento de importancia son los envases que representa el 50% de la demanda de plásticos, por lo que si Quintana Roo consume 150,000 toneladas de plásticos al año definimos que nuestra planta debe satisfacer cerca de 75,000 toneladas de bioplástico al año. Donde solo tomamos el mercado de envases en Quintana Roo. 3.7.1

Demanda para el 2015.

Demanda (toneladas/año) Optimistas

96750

(crecimiento del 29%) Mesurada

89250

(crecimiento del 19%) Pesimista

81750

(crecimiento del 9%)

3.8 Análisis de la oferta e importaciones. En México el plástico es una industria que se encuentra en constante crecimiento, tanto las importaciones y exportaciones tiene un enorme crecimiento. Las importaciones de plástico en México, son de 35% del total que se consume, esto ha tenido un descenso en los ultimos10 años por lo que la dependencia al extranjero. Pero aun así la importación sigue superando a las exportaciones, pero esto solo se traduce a que existe un déficit en la oferta existente en el país

3.9 Análisis histórico de la oferta total de bioplástico. Se estima que la oferta de bioplástico alcanzara los 6 millones de toneladas para el año 2017. En el 2012 se pudo producir cerca de 1.4 millones de toneladas de bioplástico, con un crecimiento general de 34%.

Crecimiento de la oferta

millones de toneladas

6.05

4.51 3.37 2.51 1.88 1.4 2012

2013

2014

2015

2016

2017

3.10 Proyección optimista y pesimista de la oferta nacional de bioplástico. Como bien México solo representa el 0.2% de la producción mundial cerca de 1,200 toneladas métricas de bioplástico en el 2012, pero con un crecimiento interno del 20% en su producción, actual mente existe una oferta cerca de 1,728 toneladas métricas de bioplástico. 3.10.1 Oferta para el 2015 Oferta (toneladas métricas /año) Optimistas (crecimiento del 18%)

2039.04

Mesurada

1935.36

(crecimiento del 12%) Pesimista

1831.68

(crecimiento del 6%) Con esto está claro que existe una fuerte oferta que superar.

3.11 Proyección optimista y pesimista de las importaciones de bioplástico. Debido a que México sólo representa el 0.2% de la producción mundial cerca de 1,200 toneladas métricas de bioplástico en el 2012. México importa cerca de del 35% de plásticos que consumimos con un crecimiento de 11%, por lo que es un número muy grande para reducir dependencia del extranjero. Si se estima que hablamos cerca de 5,3 millones de toneladas al año de plástico se consume se estimara lo siguiente. Importaciones (toneladas métricas /año) Optimistas

2.703

(crecimiento del 2%) Mesurada

2.809

(crecimiento del 6%) Pesimista

2.862

(crecimiento del 8%)

3.12 Proyección optimista y pesimista de la oferta total en el mercado. Ya que acualmente 1,4 toneladas métricas de bioplástico son consumidas anualmente en el 2012, pero con un crecimiento interno del 32.4% en su producción,

se estima que en los próximos años tendrá un mayor crecimiento llegando hasta 7 millones de toneladas, pero para ello es necesario la proyección con un factor estable.

Oferta (millones de toneladas métricas /año) Optimistas

1.808

(crecimiento del 29.16%) Mesurada

1.672

(crecimiento del 19.44%) Pesimista

1.445

(crecimiento del 3.24%)

3.13 Proyección de la demanda potencial insatisfecha optimista y pesimista. Como la demanda de plástico en México es 6 millones de toneladas de plásticos, por ello nuestra demanda insatisfecha de bioplástico es la diferencia de la demanda de plásticos y la de bioplásticos por lo que consideraremos cerca de 1200 toneladas por lo que nuestra proyecciones serán las siguientes considerando que el crecimiento de plástico es cerca de un 20% con una diferencia de la demanda insatisfecha es de 5,998 800. Demanda

insatisfecha.

(millones de toneladas métricas /año) Optimistas (crecimiento del 19%)

6, 958 608

Mesurada

6, 718 656

(crecimiento del 12%) Pesimista

6, 238 752

(crecimiento del 4%) No existen estudios que determine la demanda insatisfecha de bioplásticos en Quintana Roo por lo tanto si consideramos que se demanda 2.5% de plásticos, la que utilizaremos para las proyecciones. Por lo que se traduce a 17, 394 520 para la optimista, 16, 796 640 para la mesurad y 15, 596 880 para la demanda pesimista. Con ello establecemos que la demanda insatisfecha en Quintana Roo representa un gran mercado, lo que todo esto significa que tenemos mucho que satisfacer ahora en adelante.

3.14 Análisis de precios. El plástico fabricado a partir del maíz es el recurso más conocido en México, pero existen problemas importantes porque aún necesita importar el 5% a 10 % de este cultivo para satisfacer la demanda local de alimentos. El consumo de maíz en México es de aproximadamente 30 millones de toneladas. Sin embargo, la secretaria de agricultura se encuentra trabajando para mejorar los rendimientos en los cultivos para reducir la de dependencia de las importaciones. Los bioplástico en México, son importados, sin embargo el volumen de importación continua siendo bajo y los costos de logísticas considerablemente altos. Los precios actuales de bioplástico en México van de los $20 a los $50 por Kilogramo. (Frost & Sullivan, 2010). Bien ahora comparamos el precion del maiz contra el precion del petroleo crudo, desde el 2001al 2009.

3.14.1 Precio de materia prima de carbono de combustible vs carbono del maíz. El barril de petróleo de 134kg con 84% de isooctane, aun precio de $102.66 dólares. Por lo que se estima lo siguiente, $102.66/ (.84*134)= $0.912 dólares por kilogramo. La tonelada de maíz tiene un precio aproximado de $170.00, con un contenido de carbono de dextrosa a un 40% y 65% de dextrosa de maíz. Por lo que se estima lo siguiente, $170.00/(1000*0.65*0.4)=$0.65 dólares por kilogramo. Por lo encontramos una gran diferencia en los precios en las materias primas por lo que compite con precio cada vez más pequeño para la producción de bioplástico.

3.15 Proyección de precios. Productora de bioplástico del sureste tiene como proyección de sus precios para los próximos 5 años con una inflación de 3.5% (Banco de Mexico, 2014) por lo que tomaremos un rango de inflación de referencia va desde el 3.04~6.28 en los últimos 5 años anteriores esto representa nuestra inflación optimista e inflación pesimista. Con un precio promedio de $35.00 m.n. por kilo, también se ira reduciendo o aumentado la inflación respectivamente. Año

Inflación

Precio

Inflación

Precio

optimista

optimista

pesimista

pesimista

2014

-----

$ 35.00

------

$

35.00

2015

3.5%

$ 36.23

6.28%

$

37.20

2016

3.4%

$ 37.46

6.38%

$

39.57

2017

3.3%

$ 38.69

6.48%

$

42.14

2018

3.2%

$ 39.93

6.58%

$

44.91

2019

3.1%

$ 41.17

6.68%

$

47.91

Estos precios de producción son para competir con el promedio de precios en México ya que son relativamente más pequeños que los de países europeos. Con esto para darle competitividad al bioplástico frente al plástico convencional.

3.16 Estudio de la comercialización. Durante el estudio de la comercialización los plásticos tiene una infinidad de aplicaciones en diferentes áreas de la industria, así mismo los segmentos de mercado tiene gran peso, pero el principal es el sector de envases que representa el 50% de los plásticos. Nuestros canales de distribución son las siguientes: Canales

de Porcentaje

distribución Mayoristas

50

distribuidor Autoservicios

30

otros

20

Como vemos tenemos como clientes mayoristas a empresas como embotelladores locales, hoteles, restaurantes entre otros, que necesiten grandes cantidades continuamente. Autoservicios son aquellas empresas que distribuirán nuestros envases en sus tiendas como Sam´s, Cosco, City club, o tiendas de productos plásticos como el Che entre otros los cuales vende al menudeos nuestros productos. Otros. Consideramos revendedores que se encarga de distribuirlos a pequeños negocios, fondas o quienes lo necesiten. Para esto hemos considerado las siguientes presentaciones de envases. Boston Round Capacidades de envase 250 ml. 500 ml. 1 Litros. Redondo Capacidades de envase 250 ml. 500 ml. 1 Litro. 2 Litros. Lechero Capacidades de envase

1 Litro. 2 Litros. 1 Galón (3.78 litros)

Envase rectangular Capacidades de envase 5 Litros. 10 Litros.

También se considera producir otros tipos de envases de acuerdo a la demanda requerida por el cliente.

3.17 Conclusiones generales del estudio de mercados. En el estudio de mercado se presentó que la oferta y la demanda están en continuo aumento los últimos 15 años. Donde Asia cuenta con la mayor capacidad de producción con 36.2% de la producción mundial, Sudamérica con el 28.1% y Norteamérica con 22.8%, Europa con 12.6% y el resto por otras naciones en el mundo. En México contamos con tan solo una producción de 0.2% importando toda aquella que no puede producir. Abriendo un fuerte mercado para suplir las necesidades, tomando en cuenta las necesidades del plástico clásico. En la producción de plásticos México importa una gran cantidad de plásticos. Junto con esto se establecieron proyecciones optimistas para el futuro de la producción y demanda, en México no existe un gran crecimiento pero si una gran demanda lo que establece que la empresa no contraria con limitación de la demanda nacional e internacional.

Los precios en los últimos años ha impulsado la producción de bioplástico, actualmente los altos precios del barril de petróleo y el estable precio del maíz demuestra que los rendimientos en la producción de bioplástico a partir de maíz tendrá grandes ganancias. Su precio actual se encuentra estable debido a la utilización de materia prima de consumo, esto es la única limitante en su producción ya que para suplir este alimento a nivel nacional es necesario exportarlo. Con una producción de envases para líquidos inicial los cuales representan la mayor demanda en envases de plástico en México. Esto es el mercado principal con las botellas para agua y bebidas endulzadas que requiere la zona turística de Quintana Roo. Esto es importante ya que requiere que se desarrolle métodos más eficientes para obtener rendimientos superiores.

4 ESTUDIO TÉCNICO. Determinaremos la ubicación física de la planta, se ha tomado diferentes factores con la finalidad de elegir la mejor ubicación. Tomaremos como puntos importantes los siguientes:  Vías de comunicación (infraestructura vial).  Servicios básicos (luz, comunicación y agua)  Mano de obra  Área de la empresa.  Materia prima de fácil acceso. Teniendo en cuenta estos puntos elegiremos las mejores ubicaciones que satisfagan las necesidades de la empresa.

4.1 Localización óptima de la planta. 4.1.1 Zona 1: La primera ubicación seria en las afueras de Cancún, cerca de las poblaciones productoras de materia prima, en esta zona localizada cerca de la comunidad de Leona Vicario se encuentra una gran cantidad de productores agrícolas, y con carreteras de comunicación a toda la zona norte de Quintana Roo.

4.1.1.1 Descripción de la zona1: Ubicación 20.981829,

-

87.221182 Distancia de Cancún

67.5 km aproximado. 44 minutos.

Playa

del 47.5 km aproximado.

Carmen

1 hora 20 minutos.

Leona

2 km aproximado.

Vicario Zona rural con actividad principal es la agricultura cuenta con carretera federal Cancún-Mérida y Mérida–Puerto Morelos, con agua, y comunicaciones. Así como un poblado con

servicios de luz, posible mano de obra.

4.1.1.1.1 Ventajas y desventajas de la zona 1. Entre las ventajas se encuentra la obtención de materia prima en la cercanía de la planta, cuenta con los servicios necesarios para su funcionamiento, mano de obra y con infraestructura vial. En cuestión ala distancia cuenta con un promedio de distancia de las ciudades de Cancún, Playa del Carmen y la Riviera Maya, así mismo más cerca del estado de Yucatán un futuro punto de venta. Sus desventajas se encuentran alejado de nuestros puntos de ventas que son las ciudades de Cancún, Playa del Carmen y la Riviera Maya. 4.1.2 Zona 2 Se ubicación seria en las afueras de Cancún, cerca del principal punto de venta en esta zona localizada cerca de la vías de comunicación vial de la zona norte de Quintana Roo.

4.1.2.1 Descripción de la zona 2: Ubicación 21.104713,

-

86.966380 Distancia de Cancún

17 km aproximado. 16 minutos.

Playa

del 68.8 km aproximado.

Carmen

1 hora.

Leona

30 km aproximado.

Vicario

30 Minutos.

Zona ubicada a las afueras de Cancún con cercanía al carretera

federal Cancún-Mérida y, con

comunicaciones.

servicios de luz, agua, y

4.1.2.1.1 Ventajas y desventajas de la zona 2. Entre las ventajas se encuentra es que nuestros clientes y distribuidores están dentro de la misma ciudad y cerca a esta, cuenta con los servicios necesarios para su funcionamiento, mano de obra y con infraestructura vial. En cuestión ala distancia nos encontramos alas afuera de ciudad de Cancún, y a distancia más prudente de Playa del Carmen y la Riviera Maya. Sus desventajas se encuentran alejado de nuestros proveedores de materia prima en la zona agrícola norte de Quintana Roo, y debido a la infraestructura de la zona el agua es más cara, y ser requiere cumplir con requisitos de impacto ambiental ya que Cancún en su actividad principal es el turismo.

4.2 Datos generales del estado de Quintana Roo. Ubicado en la península de Yucatán, en la frontera con Centroamérica. Colinda con los estados de Yucatán hacia el noroeste y Campeche al oeste; al norte con el golfo de México; al sur el río Hondo delimita su frontera con Belice. Las playas al oriente de su territorio son bañadas por las aguas del

Mar

Caribe.

Con

clima

predominantemente tropical con lluvias periódicas en verano, otoño e invierno seco, con una temperatura promedio de 26°C. Con una superficie de 42,360.97km2, con una población en 2010 de 1, 325,576 personas, su población económica activa alrededor 693,121personas.Cuenta con una superficie sembrada total 15,541 hectáreas de las cuales 68,609 hectáreas están destinadas a la siembra de maíz (INEGI, 2013).

Quintana roo cuenta con un PIB de $197,812 millones de pesos posicionando como una entidad con altos niveles económicos. Ocupando el 1.34% a nivel nacional donde sus principales ingresos provienen de la industria del turismo internacional (INEGI, 2013).

4.2.1 Datos generales de Cancún, Q, Roo. En la ciudad de Cancún ubicada al norte del estado, cuenta con una superficie de 1644km2 y una población de 661,176 personas en el 2010. Ciudad con desarrollo turístico de nivel internacional certificado por la Organización Mundial del Turismo. Sus coordenadas geográficas son 21°09′38″N 86°50′51″O, y su altitud va desde 1 a 8 msnm. Se ubica a una distancia de unos 370 km de la Capital del Estado de Quintana Roo —Chetumal—, a 70 km de Playa del Carmen; y colinda hacia el este con el Mar Caribe. La ciudad cuenta con un clima cálido y lluvioso que es cálido subhúmedo, con lluvias todo el año, aunque más abundantes en verano. La temperatura media anual oscila entre 25.5 grados centígrados.

4.2.2 Datos generales de Playa del Carmen, Q, Roo. En la ciudad de Playa del Carmen ubicada centro del estado, cuenta con una superficie de 2,205km2 y una población de 149,923 personas en el 2010. Ciudad con desarrollo turístico de nivel internacional certificado por la Organización Mundial del Turismo. Sus

coordenadas

geográficas

son

20°37′39″N

87°04′52″O, y su altitud va desde 1 a 8 msnm. Se ubica a una distancia de unos 300 km de la Capital del Estado de Quintana Roo —Chetumal—, a 70 km de Cancun; y colinda hacia el este con el Mar Caribe. La ciudad cuenta con un clima cálido y lluvioso que es cálido subhúmedo, con lluvias todo el año, aunque más abundantes en verano. La temperatura media anual oscila entre 25.5 grados centígrados. 4.2.3 Datos generales de Leona Vicario, Q, Roo. La población de Leona Vicario ubicada centro del municipio de Benito Juarez cuenta con una superficie de 2,205km2 y una población de 7,000 personas en el 2010. Ciudad con desarrollo agrícola en el municipio de Benito Juárez. Sus coordenadas geográficas son 20°59′32″N 87°12′10″O, y su altitud va desde 1 a 8 msnm. Se ubica a una distancia de unos 408 km de la Capital del Estado de Quintana Roo —Chetumal, a 45 km de Cancún. La ciudad cuenta con un clima cálido y lluvioso que es cálido subhúmedo, con lluvias todo el año, aunque más abundantes en verano. La temperatura media anual oscila entre 25.5 grados centígrados.

4.3 Método de localización por puntos ponderados. Se establecen los factores para cada destino en donde se ubicará la planta, evaluando y asignando un valor a cada factor para identificar las diferencias. Como bien se observaron que la zona 1 tiene una ventaja ligeramente superior ante la zona 2, pero esta cuenta con una mejor concentración del mercado Factor

Peso

Zona 1

Zona 2

1

Transporte

0.1

3

0.3

2

0.2

2

Accesibilidad de la materia prima

0.2

4

0.8

2

0.4

3

Concentración del mercado

0.1

1

0.1

3

0.3

4

Disponibilidad del agua

0.2

3

0.6

2

0.4

5

Energía eléctrica

0.1

1

0.1

1

0.1

6

Características de la zona

0.05

3

0.1

2

0.1

5 7

Población

0.05

2

0.1

4

0.2

8

Infraestructura industrial

0.05

2

0.2

2

0.2

9

Mano de obra

0.1

3

0.3

4

0.4

10

Clima

0.05

3

0.1

3

0.1

5 Total

1.0

2.8

2.4

Los Valores de importancia son los siguientes: 1 malo, 2 regular, 3 bueno y 4 muy bueno de esta madera establecemos las cualidades de nuestras zonas.

4.4 Determinación de la capacidad instalada. En la determinación de la capacidad de la planta, consideramos que el maíz contiene un 70% de almidón. Si consideramos que Lactobacillus delbruekii tiene un rendimiento del 95% del almidón hidrolizado, definimos que obtendremos buenos rendimientos, tomaremos como ejemplo 1000Kg de maíz. Ya procesado tendremos alrededor de 70 Kg de almidón lo cual es 665.0 kg de ácido láctico el cual se

transformara en PLA en un periodo de 7 dias. Tomaremos que manejamos 2 reactores para producir alrededor de 1330kg de PLA en una semana, esto traducida a las 52 semanas del año obtendremos aproximadamente 70 toneladas al año. Considerando un peso promedio de 25gr por cada botellas, por lo que obtendremos 40 botellas por cada kilo. Aproximadamente 2.8 millones de botellas al año. Año

DPI optimista Incremento

DPI

Incremento

Anual

Pesimista

Anual

29%

79918.32

9%

1

94710.96

2

122401.43

87165.92

3

158162.52

95069.10

4

204341.95

103687.06

5

263969.64

113084.34

4.5 La capacidad instalada y la demanda potencial insatisfecha. La capacidad instalada es aproximadamente 230.50 toneladas al año y nuestra demanda es aproximadamente de 75 000 toneladas plásticas, lo que deja un DPI de aproximadamente 74770 toneladas de plástico. Se estima que de acuerdo a un crecimiento 10 veces la capacidad de la planta de 2000kg de maíz a 20 toneladas semanales cerca de 2305.00 toneladas de producto, abarcaríamos un 3% del mercado.

4.6 La capacidad instalada y la disponibilidad del capital. Se estima que nuestra capacidad instalada es aproximadamente 230.50 toneladas al año y nuestra demanda es aproximadamente de 75 000 toneladas plásticas, lo que deja un DPI de aproximadamente 74770 toneladas de plástico. Se estima que

de acuerdo a una disponibilidad del capital el crecimiento es del 3 al 15% más de toneladas al año. Por ello se puede estimar que la planta no tendrá un crecimiento significativo hasta que logre liquidar un porcentaje de la deuda, lo que se traduce en un crecimiento lento hasta que este pagada y se destinen las ganancias al crecimiento de la planta.

4.7 Capacidad instalada y tecnología. Si Capacidad instalada es de 230.50 toneladas al año y nuestra demanda es aproximadamente de 75 000 toneladas plásticas, se estima que nuestra maquinaria tiene la capacidad tecnológica de producir 4 veces más ala utilizada, por ello solo es necesario obtener más reactores y contenedores de almacenamiento, para ello obtenemos un promedio de 10000 toneladas métricas de bioplástico al año esto derivado de un proceso semi-continuo durante todo el año. Pero la actualización de todos los equipos cada 5 años podría aumentar que la producción crezca exponencialmente de forma benéfica.

4.8 Capacidad instalada y los insumos. Comparando la capacidad instalada contra la disponibilidad de los insumos es el principal reto ya que al ser un producto de consumo se considera que es destinado al consumo humano principalmente, por ello deberán existir variaciones que podrían afectar la producción. So la capacidad instalada es aproximadamente 230.50 toneladas al año cuando se obtiene 2 toneladas a la semana de materia prima (maíz), si se estima que en temporada su podrá obtener hasta 10 toneladas y en temporada baja obtendremos la cantidad mínima. Por estimamos un promedio de 6 toneladas semanales alrededor de 700 toneladas al año.

4.9 Descripción del proceso productivo. La producción de PLA empieza por la preparación de la materia prima para la fermentación, este paso es el más determinante del rendimiento de producción total de la plata.

La utilización del Lactobacillus Delbrueckii como principal organismo de fermentación gracias a sus características lo vuelve ideal para la producción. 4.9.1 Fermentación. LA materia prima se somete a retirarle las impurezas y se lava para desinfectar la materia prima para luego ser sometida al proceso de molienda donde se obtendrá una masa uniforme la materia prima para luego ser desecada en camino al biorreactor el cual es complementado con una fuente de vitaminas y de cofactores, se utiliza una mezcla de 10 a 15% de glucosa, manteniendo el pH de 5 a 6 de forma que la fermentación se lleve a cabo en condiciones óptimas, para luego ser inoculado y se agita sin de forma neumática para evitar que el microorganismo sufra daño y tenga mayor rendimiento por un rango de 48 a 96 horas. Se utiliza carbonato de calcio, el medio es calentado para solubilizar el lactato de calcio y coagular proteínas presentes. Posteriormente el medio lleva al área de sedimentado para eliminar biomasa no transformada o de otro tipo. Y ser sometida a una síntesis química donde el ácido láctico es sometido a cambio, dos moléculas de ácido láctico se someten a una esterificación simple y luego catalíticamente se cicla para hacer un éster de dilactato cíclico. A pesar de que la dimerización también genera agua, puede ser separada antes de la polimerización debido a una caída significativa en la polaridad. El PLA de alto peso molecular se produce a partir del éster de dilactato por polimerización por apertura de anillo usando por lo general un octoato de estaño como catalizador. Este mecanismo no genera agua adicional, por lo tanto, una amplia gama de pesos moleculares puede obtenerse. Por último es separado y empacado para su venta a la industria que lo requiera, todo el material que no fue transformado es recirculado al reactor de síntesis El proceso se divide en los siguientes procesos.

4.9.2 Preparación En la preparación se preara la materia prima antes de ser colocada en el fermentador, donde el grano de maíz es limpiado por cribado limpiando de impurezas de tamaño moderado / grande, después es puesto en una lavadora para eliminar residuos, impureza y suciedad, en el grano. El grano limpio se somete a un molino para crear una pasta homogénea y fácil de procesar, luego esta es hidrolizada con alfa-amilasa, este proceso acelera la fermentación de 30 a 40 días a solo 4 días, esto brinda el máximo rendimiento a nuestro Lactobacillus Delbrueckii. 4.9.3 Fermentación Lactobacillus delbrueckii es el microorganismo utilizado en la producción industrial, ya que tiene la ventaja de consumir eficientemente glucosa y ser termófilo con temperatura óptima de crecimiento en el rango de 45 a 62ºC, lo que reduce costos de enfriamiento y esterilización, así como riesgos de contaminación microbiológica en el fermentador. En el método de obtención comercial, al sustrato se le adiciona una fuente de vitaminas y de cofactores, se utiliza una mezcla de 10 a 15 % de glucosa, 10% CaCO menores de fosfato de amonio y extracto de levadura. El medio se inocula y se agita sin aireación para optimizar la neutralización del ácido formado. La fermentación dura entre 2 a 4 días y se termina cuando todo el azúcar es consumido, con el fin de facilitar la purificación. Al final de la fermentación el medio es ajustado a pH 10y calentado para solubilizar el lactato de calcio y coagular proteínas presentes. Posteriormente el medio se filtra para remover sustancias insolubles, así como biomasa. Después de concentrar por evaporación, el ácido libre se obtiene por adición de ácidos ulfúrico seguido de filtración para remover el sulfato de calcio formado. La conversión alcanza en general valores por encima del 95% en sustrato decarbohidratos. La fermentación puede realizarse tanto en procesos batch como continuos. El ácido láctico debe separarse del cultivo fermentable y purificarse antes de la polimerización en la mayoría de los casos.

4.9.4 Transformación Una vez obtenido el ácido láctico del fermentador la purificación más común involucran neutralización con bases seguido por filtración, concentración y acidificación, el residuo está compuesto de lo que no fermento rico en fibra principalmente. Luego se utiliza el proceso desarrollado por Cargil Dow LLC es continuo y barato para la producción de polímeros a base de ácido láctico. El proceso comienza con una reacción de condensación continua del ácido láctico en medio acuoso para producir un prepolímero de bajo peso molecular. Luego el prepolímero se convierte en una mezcla de estereoisómeros del láctico mediante una catálisis de estaño permitiendo una reacción intramolecular de ciclización más selectiva. La mezcla de láctico es entonces purificada mediante una destilación en vacío. Finalmente, el PLA de alto peso molecular se forma a partir del método ROP en presencia del catalizador de estaño. Este sistema elimina el uso costoso y contaminante de disolventes. Es separada por medio de un filtrado esto brinda la posibilidad de separar todo lo que reacciono para su procesamiento y recircular aquello que no para someterlo de nuevo al proceso. 4.9.5 Distribución Una vez obtenida el PLA tenemos 2 tipos de bioplástico uno procesado directamente al 100% PLA o uno con una proporción del 30% combinado principalmente con PET reciclado. Se somete a un extrusión y soplado de botellas, produciendo diferentes tipos de botellas. Después almacenadas para su distribución.

4.10 Optimización del proceso productivo y de la capacidad de producción de la planta. Describiremos el proceso en un diagrama de flujo asi como tablas para el cálculo de las horas hombres trabajando 2 turnos y una guardia nocturna, y su capacidad de producción en este periodo de tiempo.

4.10.1 Diagrama de flujo. Preparación

Fermentación

Transformación

Distribución

Obtención de materia prima

Separado y lavado de la metería prima

1,2 5,6

7

Molido e

Inoculación y

Filtra

hidrolizado del

Fermentación

do

Maíz

3,4

Ácido láctico

Torta del filtrado

liquido Desecho

Polimerización

rico en fibra

8

Ácido láctico

Filtra

liquido

do

PLA

Extrusión en

solido botellas

10

9

8

Almacenaje 11

Distribución 12

fin

4.11 Determinación de horas laborales y de producción. Proceso

Horas

Capacidad

hombre

productiva hora

Equipos

1

separación

6 horas

300 kg

cribadora

2

lavado

4 horas

500 kg

lavadora

3

Molido

20 horas

100 kg

4

hidrolizado

4 horas

1000

5

Inoculación

1 hora

1000 kg

6

Fermentación

96 horas

1000 kg/lote

7

Filtrado

8

Polimerización

9

filtrado

10

Extrusión botellas

11

Almacenaje

12

Distribución.

Total

Reactor de fermentación Prensa de filtrado

8 horas

1000 kg

Reactor Prensa de filtrado

en 8 horas

20kg

Extructor botellas

y soplador de

4.12 Selección de maquinaria. Para la selección de la maquinaria se separaron en operación y oficina. Se analizaron todos los procesos necesarios para el funcionamiento. Desplegaremos los valores de cada equipo para su análisis. Activo Equipo

cantidad Vida

Valor

Valor total

$

$ 50,000.00

útil Maquinaria y equipo operación 101

Cribadora

1

5

años 50,000.00 102

Lavadora

1

5

$

$ 50,000.00

años 50,000.00 103

Molino

1

5

$

$ 50,000.00

años 50,000.00 104

Contenedores

de 4

almacenaje 105

Fermentador

10

$

$ 80,000.00

años 20,000.00 2

10

$

$ 100,000.00

años 50,000.00 106

Reactor químico

1

5

$

$ 80,000.00

años 80,000.00 107

Filtro de prensa

2

5

$

$ 80,000.00

años 40,000.00 108

109

110

Extructor y soplador de 1

5

$

botellas

años 800,000.00

Detector de figas en 1

5

envases

años 40,000.00

Transportador de granos 2

5

$

$

$ 800,000.00

$ 40,000.00

$ 30,000.00

años 15,000.00 150

Computadora de control

1

5 años

$ 7,000.00

$ 7,000.00

151

Escritorio

1

5

$ 1,450.00

$ 1,450.00

$ 500.00

$ 500.00

años 152

Silla

1

5 años

Total

$1,368,950.00

Equipos e inmobiliario de oficina 50

Escritorio

2

5

$ 1,450.00

$ 2,900.00

$ 500.00

$ 1,000.00

$ 7,000.00

$ 14,000.00

$ 850.00

$ 1,700.00

$ 150.00

$ 300.00

$ 600.00

$ 1,200.00

$ 1,000.00

$ 1,000.00

$ 4,500.00

$ 4,500.00

$ 500.00

$ 500.00

$ 1,000.00

$ 1,000.00

años 51

Silla reclinables

2

5 años

52

Computadora

2

5 años

53

Archiveros

2

5 años

54

Calculadora

2

5 años

55

Teléfono

2

5 años

56

Multifuncional

1

5 años

57

Aire acondicionado

1

5 años

58

Casilleros

8

5 años

59

Total

Enfriador de garrafa de 1

5

agua

años $28,100.00

4.13 Cálculo de la mano de obra necesaria. La capacidad productiva de bioplástico a partir de maíz estará dada por la capacidad del fermentador y su tiempo de síntesis, se debe adquirir una máquina que tenga una capacidad de producir un promedio de 5 toneladas por mes; por lo que se toma la decisión de mantener una producción por lotes de 2 toneladas semanales de materia prima, la fermentación de la materia prima tiene una duración de 4 días Max por lo que determinamos que se requiere un monitoreo constante. Para se busca reducir las horas de mano de obra, por lo que cotara con un sistema automatizado en el transporte de la materia prima. Y el control de los parámetros de cantidades y de análisis de estos. En la siguiente tabla se muestra la capacidad y tiempo de producción. Activo

Equipo

Frecuencia de

uso

Tiempo / de uso

Jornada

Tiempo total

laboral

laboral

semanal 101

Cribadora

2

4 hora

1

8 horas

102

Lavadora

2

4 hora

1

8 horas

103

Molino

2

4 hora

1

8 horas

105

Fermentador

4

24 hora

12

96 hora

106

Reactor químico 2

8 hora

2

16 hora

107

Filtro de prensa

2

4 hora

1

8 hora

108

Extructor

y 3

8 hora

3

24 hora

8 hora

1

8 hora

4 hora

1

8 hora

soplador

de

botellas 109

Detector

de 1

figas

en

envases 110

Transportador de granos

2

150

Computadora

7

12 hora

10.5

84 hora

33.5

268 hora

de control Total

Así como aquí describe las 268 horas se distribuyen en 6 personas las cuales siempre hay un turno activo durante la fermentación de la materia prima. Se estima que el personal estará dividido por la cantidad de operación. Se contara con un ingeniero de operaciones quien se encargara de distribuir de manera correcta la operación de la planta. Se contara con personal administrativo un administrador, que se encargara de compras y ventas, y una secretaria de ventas en la atención al cliente. 4.13.1 Justificación de la cantidad de equipo comprado. Se describirá la función de cada uno de los quipos comprados.

4.13.1.1

Cribadora:

Equipo con la operación unitaria, donde se separa impurezas y suciedades del maíz nuestra materia prima principal. Con una capacidad de procesamiento de 500kg por hora.

4.13.1.2

Lavadora

Se encarga de limpiar las impurezas más pequeñas y residuos como pesticidas y herbicidas que puedan afectar la fermentación. Este equipo cuenta con una capacidad de 500kg por hora.

4.13.1.3

Molino

Se muele el grano del maíz para facilitar su hidrolisis y fermentación reduciendo el tiempo de fermentación, de 30~60 días a solo 4 días. Con una capacidad de 250kg por hora para tener listo las 2 toneladas

4.13.1.4

Fermentador

Este equipo utilizado para la transformación de nuestra materia prima en ácido láctico el cual es muy indispensable para la producción de PLA. Su capacidad promedio del reactor debe ser superior a 1000 litros.

4.13.1.5

Reactor químico

Se transformara el ácido láctico en ácido poliláctico de manera continua durante una jornada laboral. Debe contar con una capacidad de 500 litros por lote.

4.13.1.6

Filtro de prensa

Se encargara de separar el ácido láctico de la fermentación con los residuos sólidos de esta. También de separar el PLA obtenido en el rector químico con la capacidad de recirculación a todo lo que no reacciono.

4.13.1.7

Extructor y soplador de botellas

Este equipo procesa el PLA para transformarlo en su presentación final, envases de diferentes tamaños y calibres, la maquina cuenta con una capacidad máxima de 250 lt por hora de procesamiento.

4.13.1.8

Detector de figas en envases

Utilizado en las pruebas de calidad, se toma al azar envases por lote producido esto para determinar si cuenta con las características necesarias y óptimas.

4.13.1.9

Transportador de granos

Equipo semi-automatizado para transportar de la cribadora a la lavadora y de la lavadora al molino, esto ahorrara el tiempo de procesamiento de la materia prima.

4.13.1.10

Computadora de control

Este equipo es de suma importancia ya que mantiene control sobre las válvulas automáticas, bombas y parámetros de temperatura, pH concentración de oxígeno,

entre otros. Trabajando en todo momento es una herramienta importante para mantener el control de toda la planta.

4.14 Pruebas de control de calidad. Se realiza por lote se analiza al azar el .01$ de lo producción para aplicarles técnicas de resistencia y características físicas del producto. Utilizando refractrometria y pruebas químicas-físicas del bioplástico 4.14.1 Mantenimiento que se aplicará por la empresa. El plan cosiste en cada término de un lote se realizara una verificación del estado del equipo, antes de empezar la operación se debe aplicar pruebas preliminares, en caso se debe levantar un reporte para el mantenimiento del equipo. También con un mantenimiento preventivo cada 6 meses para evitar descompostura del equipo o que ponga en riesgo la calidad de producto.

4.15 Determinación de las áreas de trabajo. Área de trabajo

M2 requerido

Oficina

20

Área de producción

250

Área de control

15

Área de carga y descarga

60

Alancen

30

Total

375

El espacio de producción es relativamente pequeño con un espacio mínimo de 375M2 lo cual significa que el costo del local será económicamente rentable, aunque todo esto limita la capacidad de expansión de la producción.

4.16 Distribución de la planta. Como ben se busca reducir costo e un impacto significativo las áreas se distribuirán de la siguiente manera.

Tanque de

Molino

Fermentadore

Tanque de Tanque de

almacenamiento s

almacenamiento

almacenamiento

Reactor quimico Lavadora

Tanque de almacenamient

Crivadora

Extructora y sopladora

o

Carga y

Planta baja oficinas de administración y ventas

descarga

Planta alta almacén de envases

Cuarto de control y almacén de reactivos

Aprovechando el espacio de la oficina en 2 plantas, planta baja es oficina de ventas. Y la planta alta el macen del producto ya terminado.

4.17 Organigrama de la empresa. Debido a que la plantilla de la empresa no es muy grande el organigrama será el siguiente.

4.18 Aspectos legales de la empresa. Como se ha establecido antes la empresa se considera como una empresa con un régimen fiscal de persona física, ya que es una empresa pequeña que desea tener los mejores inicios fiscales. También la constitución de esta empresa a la ley federal de sociedad mercantil y sociedad cooperativa. Debemos tener los siguientes pasos para la creación de esta empresa. Elaboración de una minuta de la constitución de la empresa. 1. Protocolización del Acta Constitutiva realizada ante notario público. 2. Inscripción en el Registro Federal de Contribuyentes como persona física. 3. Inscripción al registro público de la propiedad y el Comercio. 4. Inscripción de la Empresa ante la Tesorería General del Estado y municipio. 5. Solicitud de Uso de Suelo ante la Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología. 6. Inscripción ante el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) y el Instituto del Fondo Nacional para la Vivienda de los Trabajadores (INFONAVIT). 7. Inscripción de la Empresa en la Secretaría de Salud. 8. Inscripción en el SIEM.

9. Establecimiento de la Comisión de Seguridad e Higiene, Comisión de Capacitación y adiestramiento, e inscripción de los Planes y Programas de Capacitación y Adiestramiento en la secretaria de trabajo. Estos son los aspectos legales a considerar en la apertura de la empresa, esto solo representa los principales puntos que son esenciales en esta empresa.

5 Estudio ECONÓMICO. Las consideraciones de este punto se presentan anexos en formato de Excel a detalle del estudio económico. 1. Costos de producción. 2. Presupuesto de costos de producción. 3. Costos de control de calidad. 4. Presupuestos de costos de producción, gastos de administración, gastos de venta. 5. Costos totales de producción, de operación de la empresa. 6. Inversión en activos. 7. Proyección de estados de resultados con proyección y la inflación. 8. Determinación del punto de equilibrio. 9. Financiamiento de la inversión. 10. Estados financieros, Balance general inicial, Estado de resultados, Flujos de efectivos, y proyectados a un año.

5.1 Evaluación económica. Cálculo del valor presenta neto (VPN) y la Tasa de Interna de Rendimiento (TIR) con financiamiento e inflación.

6 Análisis y administración del riesgo. Existen riesgos para la empresa por medio de eventos inesperados tales como un aumento de precios no considerados en las materias primas o maquinaria necesaria para la producción, para la última opción se realizan siempre revisiones constantes de la maquinaria por técnicos e ingenieros para asegurar su buen funcionamiento.

7 Resumen ejecutivo. 7.1 Introducción Los términos de plásticos y bioplásticos los podemos definir como sustancias con propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten ser moldeados y estrujados para adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones donde los bioplásticos son de origen natural. La tendencia verde a nivel mundial ha ido creciendo en los últimos años los cuales revelan que la demanda de productos más verdes, enfocados en esto buscamos satisfacer la demanda de botellas y envases a embotelladoras, pequeñas y medianas empresas. En México solo se consume poco más de 6 millones de toneladas al año, por lo que Quintana Roo solo logra consumir cerca de 150,000 toneladas al año. Lo que concentra el 2.5% del total de México, el cual es absorbido por la zona de servicios, la hotelería ya que es la principal actividad económica del estado por lo que concentraremos como nuestro mercado de mayor valor. Por lo que este proyecto pretende evaluar la factibilidad de realizar la producción de bioplásticos en el área de Quintana Roo, principalmente en los mercados con actividad económica turísticas, para ello consideraremos los puntos de vista del mercado, los aspectos técnicos y la rentabilidad económica. Sin embargo el gobierno actual se ha proclamado a favor de mejorar la industria manufacturera en Quintana Roo para así no tener como dependiente unico el turismo. Lo cual representa un enorme beneficio para el sector manufacturero y en especifico en la transformación de materiales organicos como remplazo para los plasticos actuales que no son amigables con el ambiente, en el estado de Quintana Roo.

7.2 Antecedentes En uso de bioplásticos ha tenido crecimiento en los últimos años, pero estos se remonta con la aparición de los primeros bioplásticos a finales del siglo XIX donde se sintetizado a partir de celulosa, sus primeros usos fueron de uso principalmente médicos para que no existiera riesgos por contaminación química, pero poco a poco fueron abarcando otros mercados como empaques y contenedores, actualmente tiene in sin fin fe aplicaciones, los basados en almidón, celulosa, PHA, PLA, cada uno con sus características únicas y aplicaciones en específicas. En México no existe una demanda importante de bioplásticos principalmente por que el mercado es acaparado por los plásticos tradicionales ya que son más baratos, ante los bioplásticos que son producidos a baja escala por lo que se importa en su mayoría. Por lo que tomamos como demanda la de los plásticos tradicionales que se acerca a 150 mil toneladas solo en quintana roo, con un importante crecimiento anual. Sin embargo el gobierno actual se ha proclamado a favor de mejorar la industria manufacturera en Quintana Roo para así no tener como dependiente unico el turismo. Lo cual representa un enorme beneficio para el sector manufacturero y en especifico en la transformación de materiales organicos como remplazo para los plasticos actuales que no son amigables con el ambiente, en el estado de Quintana Roo.

7.3 Estudio de mercado Los precios actuales de bioplásticos a nivel mundial son muy variables, dependen de la materia prima de origen, el tipo de bioplástico a fabricar y el país de origen, rodando desde $25.00 por kilo hasta $60.00. El bioplástico en México tiene un crecimiento del 32.4% pero se estima un crecimiento exponencial en los próximos años por la creciente demanda de productos amigables con el medio ambiente. Hablamos que la demanda a satisfacer en quintana roo comprende solo de los envases de plásticos cerca de 75 mil toneladas al año que para el siguiente año llegara a más de 96 mil toneladas, aunado a esto la oferta de bioplástico en el país

es de 1728 toneladas con un crecimiento promedio del 20% muy insignificante si lo comparamos con la demanda.

7.4 Estudio técnico. El estado de quintana roo cuenta con un PIB de $197,812 millones de pesos, donde la principal actividad económica es el turismo, principalmente en la zona costera, esto lo pone con un alto nivel económico en general. La zona agrícola de quintana, en Leona Vicario, lo que lo convierte en el mejor punto para la ubicación de la planta, que cuenta con las mejores características para beneficiar la producción.

7.5 Estudio económico Para iniciar la realización del proyecto se requiere de $1, 900,000.00 Pesos M.N., así como de disponer de suficientes fondos para los primeros tres años de existencia del proyecto. Los socios aportaran $400,000.00 Pesos lo cual representa un 21% de la inversión total inicial. 7.5.1 Análisis activo Nuestro activo circulante al cierre del ejercicio refleja un porcentaje del 75% del total del activo, lo que es una cantidad de $3, 811,286.65 M.N. Nuestro activo fijo al cierre del ejercicio refleja un porcentaje del 24% del total del activo, lo que es una cantidad de $1, 227,640.00 M.N. Y finalmente el activo diferido representa un 0.27% del total del activo lo que es una cantidad de $13,500.00 M.N. 7.5.2 Análisis pasivo Los pasivos a mediano plazo se dividieron entre el crédito del coche $120,950.00 y el crédito de la maquinaria $845,625.00 al final del año.Al final de estos resultados obtuvimos una liquidez de 1.27 menor al promedio estimado de aceptación de 2.5, a pesar de esto, considerando el crecimiento que ha tenido la empresa, se considera como rentable.

7.5.3 Crecimiento de la industria El crecimiento considerado de la industria se tomó en base al boletín de prensa 290/14 el cual abarca de los años 2011-2014 el cual considera un crecimiento de la industria manufacturera del 3.60% y un crecimiento del año 2013 de 16.80% o 17%. (INEGI, 2014) La principal fuente de información es la Encuesta Mensual de la Industria Manufacturera que se complementa con datos proporcionados por cámaras y asociaciones de productores e instituciones públicas y privadas, como: PEMEX, Banco de México (BANXICO), Asociación Mexicana de la Industria Automotriz, A. C., entre otras.

7.6 Estudio financiero El dinero de la inversión se invirtió pagar nómina de empleados, impuestos a pagar, maquinaria, mobiliario el cual al final del ejercicio dio como resultado $200,432.72 Pesos M.N. Para los insumos y otros costos variables se destinaron $46,065.23 Pesos M.N. Al final del ejercicio se tuvo una venta de productos de $450,450.00 Pesos M.N. lo que nos arroja una rentabilidad del 45.28% con una utilidad de $203,952.05 Pesos M.N. Así también se cuenta con una productividad del 20.79%.

7.7 Riesgos El Riesgo de la empresa, en base al estudio de los estados financieros es bajo, pues refleja un crecimiento sostenido y una aceptación constante en el mercado que maneja. Una única recomendación para sostenerse es seguir actualizándose en todos los aspectos para seguir proporcionando un producto de calidad e ir siempre a la vanguardia para seguir ganando mercado a los competidores.

7.8 Estudio ejecutivo Con los datos anteriores justificamos la rentabilidad de la empresa y que la demanda se encuentra en constante crecimiento esto garantiza buenas ganancias a largo plazo.

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