Papel de diario para los países en desarrollo

Börje Kyrklund

BÖRJE KYRKLUND es Subdirector de la Pasta y el Papel del Departamento de Montes de la FAO.

Economía de la combinación de diferentes procesos de pulpación

A comienzos de los años setenta el proceso termomecánico de palpación (PTM) atrajo mucho la atención de la industria de la pulpa y el papel. Esto se debió en primer lugar a que constituye un medio que permite producir pulpa de buena calidad con un proceso mecanizado, y en segundo lugar a que parecía que no seria necesario agregar nada de pulpa química para hacer papel de diario. Así, el viejo sueño de producir papel de diario de pulpa mecánica al ciento por ciento parecía convertirse en realidad.

Después vino la crisis de la energía. Debido al alto consumo de energía del proceso termomecánico de pulpación, se planteó un problema grave. La cuestión era si se compensaría el costo de la energía suprimiendo la pulpa química de la mezcla. Además, a medida que se iba adquiriendo más experiencia en la fabricación de papel de diario de PTM al ciento por ciento, se observaba que variaba la tendencia del papel a despeluzarse al imprimirlo, según la materia prima empleada en la palpación. Por consiguiente, la mezcla para hacer papel de diario con PMT actualmente suele tener algo de pulpa química, pero la proporción es menor que la que se añade normalmente a la pulpa mecánica de molino de piedra o a la de refinador de astillas.

Los fabricantes de maquinaria que hacen propaganda al proceso PTM o al del molino de piedra para fabricar pulpa mecánica, publican avisos y folletos a favor del uno o el otro. En los extremos opuestos de esta propaganda se afirma, por una parte, que en el proceso PTM el 80% de la energía de refinación puede recuperarse en forma de vapor y utilizarse para secar el papel sin necesidad de más vapor. La otra parte alega que la pulpa mecánica de molino de piedra, por su bajo consumo de energía, es más económica que el PTM. En este último caso la comparación del costo de fabricación se basa sólo en la producción de pulpa, sin tomar en cuenta las diferencias del material fibroso necesario para la fabricación de papel en cada caso. De manera semejante, la propaganda al PTM olvida mencionar que el calor recuperado en el refinador PTM después de la purificación suele obtenerse en forma de agua caliente.

Pero actualmente United Paper Mills, Jämsänkoski, Finlandia, está construyendo una fábrica de papel integrada de 600 toneladas diarias de capacidad que podría recuperar el calor de los refinadores en forma de vapor, a la presión del secador de la máquina de papel. No se prevé la necesidad de más vapor, salvo para la puesta en marcha. Si este proyecto da buenos resultados, se podrían hacer grandes economías en la factura total de energía de la fábrica. Pero por falta de información comprobada al redactar el presente artículo, en este estudio no se tomó en cuenta la posibilidad de recuperar el vapor.

A fines de los años setenta entró en escena un nuevo proceso mecánico de palpación que inmediatamente tuvo gran éxito comercial. Se trata del proceso del molino de piedra a presión para la fabricación de pulpa mecánica (MPP), que permite producir pulpa de calidad equivalente al PTM con el mismo consumo de energía que el molino de piedra corriente.

Las comparaciones hechas en el presente articulo no tienen por objeto determinar la viabilidad de las fábricas de papel de diario en diferentes condiciones, sino sólo comparar los costos de capital y de fabricación. Por lo demás. para determinar la viabilidad de una planta habría que tomar en cuenta el precio neto del papel de diario en fábrica, que puede variar mucho de un país en desarrollo a otro. Incluyendo otra variable sólo se complicaría el análisis sin agregar nada de valor, ya que su objetivo consiste simplemente en comparar procesos.

Modelo para los países en desarrollo

Los procesos escogidos para la comparación de los costos de fabricación de pulpa mecánica son: el del molino de piedra, el del molino de piedra a presión, el del refinador de astillas y el termomecánico de dos etapas. Para obtener una apreciación justa de los pros y centras de cada proceso se usó como base de comparación el costo de fabricación de papel de diario con los diferentes procesos, tomando en cuenta las diferentes proporciones de pulpa química requeridas y por consiguiente de pulpa mecánica para obtener la misma cantidad de papel de diario.

Las capacidades de pulpación mecánica de los casos estudiados eran 100 toneladas diarias (peso seco absoluto) de pulpa mecánica de molino de piedra y de refinador de astillas, y 120 t/d de las otras. Añadiendo 20% de pulpa química a la pulpa mecánica de molino de piedra y a la de refinador de astillas y 10% a las demás pulpas mecánicas, la producción total de papel de diario era de 140 t/d o 46000 toneladas anuales aproximadamente. Aunque en relación con las capacidades actuales esta fábrica es pequeña en el mundo industrializado, puede considerarse de mediana a grande en los países en desarrollo. Además, se supuso que no se necesitaría blanqueado en ningún caso y que toda la energía eléctrica se compraría. Las trozas se descortezarían mecánicamente y la corteza se emplearía como combustible para hacer economías en el proceso de generación de vapor. Se usaría pino como materia prima y la fábrica se instalaría en un país de Centroamérica.

En las siguientes estimaciones de los costos de capital se incluyen todas las inversiones en madera. fábrica de pulpa, fábrica de papel, y todos los servicios tales como vapor, electricidad, agua, tratamiento de afluentes. oficinas, talleres de manutención, etc.

Las diferencias de capital de la planta en los casos estudiados pueden atribuirse a las siguientes partidas de costos: equipo de movimiento de madera, fábrica de pulpa, electricidad e instalación, construcción e ingeniería.

Todos los demás costos serían iguales en la práctica. En el Cuadro 1 aparece un resumen de los costos de capital de la planta. Las estimaciones se basan en los costos del segundo semestre de 1980.

Aunque hay grandes diferencias en ciertas partidas de costos aisladas. sobre todo en el costo del equipo de movimiento de madera y de la fábrica de pulpa, hay sorprendentemente poca diferencia entre las estimaciones finales de la planta en los diferentes casos (véase Cuadro 2).

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Las estimaciones de la inversión total fluctúan entre 69 millones de dólares EE.UU. en la planta de molino de piedra y 71,5 millones de dólares en la termomecánica, una diferencia máxima de alrededor del 4% de la inversión necesaria. Por consiguiente, se puede concluir que la inversión necesaria empleando los diferentes procesos alternativos de pulpación es igual alrededor de 70 millones de dólares- siempre que el diseño de la fábrica tenga el mismo nivel de desarrollo técnico. En último término, la inversión total depende de cómo se hace el pedido de equipo y del contratista. porque las variaciones de la inversión necesaria en el Cuadro 2 están muy dentro de los límites de fluctuación de los precios y de las tarifas de los diferentes fabricantes y contratistas.

Para calcular los costos de fabricación basándose en estimaciones, se supuso que sólo se emplearía madera en rollo como materia prima fibrosa. Es claro que esto es relativamente inexacto tratándose de los procesos basados en el refinador, pero el empleo de residuos de aserraderos se tratará por separado en el presente artículo. La corteza se usaría como combustible para la generación de vapor y en parte sustituiría al petróleo. Se aplicaron los sueldos y salarios de algunos países de Centroamérica del segundo semestre de 1980, y se supuso que los costos unitarios de los elementos más importantes eran los que aparecen en el Cuadro 3.

Las estimaciones de los costos de fabricación en los diferentes casos aparecen en el Cuadro 4. Como se observó que la inversión es igual en todos los casos, automáticamente el proceso con costos de fabricación más bajos dará el mayor rendimiento de la inversión.

Inmediatamente se puede sacar la conclusión de que, en base a las suposiciones hechas, los costos más bajos de fabricación de papel de diario son los del proceso de palpación termomecánico y los del molino de piedra a presión. El costo de fabricación del proceso con refinador de astillas es el más alto (18,8 millones de dólares anuales) y a continuación se sitúa el del molino de piedra, 17,6 millones de dólares anuales. Estos resultados producen la impresión de que un estudio más detallado de los cambios de los elementos de los costos en relación con el total de los costos de fabricación de cada proceso seria interesantísimo para los procesos del molino de piedra a presión y termomecánico.

Figura 1 Comparación de los costos de producción de papel de diario con el proceso del molino de piedra a presión (MPP) y el termomecánico (PTM)

Cuadro 1. Capital de una planta de 46 000 TPA de papel de diario (en base a diferentes procesos de pulpación mecánica)

Partida	Proceso mecánico de pulpación
	Pulpa de molino de piedra	Pulpa de molino de piedra presión	Pulpa de refinador de astillas	Pulpa termodinámica
	Miles de dólares
Equipo
- movimiento de madera	400	400	1 600	1 600
- fábrica de pulpa	6 200	8 000	4400	5000
- electricidad	1 200	1 200	1 400	1 600
- otro equipo y repuestos	19 800	19 800	19 800	19 800
Subtotal equipo	27 600	29 400	27 200	28 000
Flete	2 100	2 200	2 100	2 200
Instalación 1	8200	8 200	8200	8500
Estructuras 2	10 200	10 200	10 900	10 900
Total costo directo	48100	50000	48400	49600
Gastos generales de construcción	2 200	2 200	2 200	2 200
Ingeniería	2 800	2 900	3 300	3 500
Imprevistos	5 900	5 900	6 100	6 200
Total capital de la planta	59000	61000	60 000	61 500

¹ Se incluyen los gastos generales del contratista y se supone 30% de técnicos extranjeros en el personal.
² Se incluyen gastos generales de contratista, terreno y urbanización.

Uso de residuos de aserradero en el PTM

Una ventaja del proceso termomecánico y del de refinador que no se ha mencionado todavía, es que pueden usarse residuos de aserradero en vez de madera en rollo. Esta ventaja es mayor si la fábrica de pulpa y papel se integra con un aserradero, en cuyo caso con los residuos se pueden hacer astillas para transportarlas directamente al depósito de la fábrica de pulpa. En este caso el costo de la madera palpable en forma de astillas se tomaría en cuenta sólo para los fines de la contabilidad. Si las astillas o residuos provienen de un aserradero no integrado que se encuentre a cierta distancia de la fábrica de papel, tendrá que tomarse en cuenta el costo de carga, descarga y transporte, lo mismo que el precio pagado al aserradero, sobre todo si los residuos pueden destinarse a otros usos competitivos. En tal caso el precio de los residuos de aserradero en la fábrica de pulpa aumentaría casi al mismo nivel que las trozas palpables.

En el proceso del molino de piedra a presión podrían usarse como materia prima los corazones de las trozas empleadas en la fabricación de madera terciada. pero este material no es fácil de obtener y por eso no se ha tomado muy en cuenta más adelante.

En la Figura 1 se hace una comparación de los costos de papel de diario con cl proceso del molino de piedra a presión y el termomecánico, suponiendo que en ambos casos se emplea la misma proporción de pulpa química (la proporción empleada, ya sea 0% o 20% no influye en el resultado de esta comparación ni en la capacidad de la fábrica). Si la madera para la palpación termomecánica cuesta 20 $EE.UU./m³, la energía tendría que costar sólo 13 dólares el MWh para ser competitiva con la palpación mediante molino de piedra a presión con un gasto en madera de 25 $EE.UU./m³. Es probablemente muy difícil encontrar en alguna parte un costo tan bajo de la energía. Pero a un costo de 30 $EE.UU./MWh, como se supone en la comparación base, el proceso termomecánico seria competitivo si el costo de los residuos puede reducirse a 14,50 $EE.UU./m³. Este costo de la madera puede lograrse de sobra en una operación integrada con un aserradero o cuando no hay ningún otro uso competitivo de los residuos.

Como otro ejemplo de interpretación de la Figura 1 se puede señalar que, si la energía cuesta 50 $EE.UU./MWh y la madera en rollo 25 $EE.UU./m³, para el proceso termomecánico el costo de los residuos no debería ser superior a 8 $EE.UU./m³ para poder competir con el proceso del molino de piedra a presión. Pero es poco probable que la producción de papel de diario con cualquier proceso sea viable si la energía cuesta tanto.

De estas comparaciones puede sacarse la conclusión de que, si se dispone de residuos de aserradero a un costo menor que el de la madera en rollo en condiciones favorables, el costo de fabricación de la pulpa termomecánica para papel de diario puede disminuir en tal medida que el proceso llegue a ser financieramente una alternativa preferible al del molino de piedra a presión, a pesar del gran consumo de energía.

Cuadro 2. Inversión total de una fábrica de papel de diario de 46 000 TPA (en base a diferentes procesos de pulpación mecánica)

Partida	Proceso da pulpación mecánica
	Pulpa de molino de piedra	Pulpa de molino de piedra a presión	Pulpa de refinador de astillas	Pulpa termodinámica
	Miles de dólares
Capital de la planta	59 000	61 000	60 000	61 500
Gastos preoperacionales y de puesta en marcha	2000	2000	2000	2000
Interés durante la construcción	5 900	6 100	6 000	6 200
Capital de operación	2100	1400	2 500	1800
Total inversión	69 000	70 500	70 500	71 500

Cuadro 3. Precios unitarios supuestos de los principales elementos de los costos de fabricación

Partida	Unidad	Cantidad
Madera	$EE.UU./m3 macizo	25
Pulpa química comprada	$EE.UU./ADT	550
Aceite combustible	$EE.UU./t	180
Energía eléctrica	$EE.UU./MWh	30

¿Competitivos o complementarios?

La comparación hecha en la Figura 1 de los dos procesos de pulpación mecánica se basa en la suposición de que se dispone de madera en cantidad suficiente para cualquiera de ambos. Pero en muchos casos puede haber escasez de madera en rollo para abastecer una fábrica de papel de diario que emplee el proceso del molino de piedra a presión de capacidad suficiente. Esto puede deberse a la competencia de los aserraderos en el mercado de la madera en rollo. Los precios que la fábrica de papel tendría que pagar por la madera en rollo para obtener una cantidad suficiente pueden aumentar hasta un nivel prohibitivo. Es claro que esta situación no es tan grave si la madera proviene de plantaciones para pulpa.

Utilizar madera en rollo para hacer pulpa sin tomar en consideración la posibilidad de emplear residuos de aserradero, es señal de mal manejo de los recursos forestales. Si no hay ningún uso alternativo de los residuos -ya sea en la industria para paneles, o como combustible doméstico-los residuos tienen un valor negativo. Esto se debe a que los aserraderos en tal caso tienen que eliminarlos, por ejemplo' incinerándolos. No hay duda de que' cuando se hace posible usar los residuos de aserradero, su valor pasa a ser positivo, sobre todo si hay varios usos alternativos. Si hay suficiente competencia entre dichos usos, el precio de los residuos de aserradero en la fábrica de papel puede aumentar casi hasta el nivel del precio de la madera en rollo. La ventaja económica del uso de los residuos disminuye en este caso, pero desde el punto de vista de la fábrica de papel en si, subsiste la ventaja de la utilización más eficiente de los recursos. Esta consideración indica que puede haber razones para instalar una fábrica de pulpa que emplee el proceso del molino de piedra a presión alimentado con madera en rollo obtenido principalmente de los raleos, y otra que empleé e] proceso termomecánico y utilice residuos de aserradero.

En el Cuadro 5 aparecen algunos ejemplos de comparación económica de las alternativas con uno o dos procesos de palpación. En el caso A, sólo se usa el molino de piedra a presión y se supone que la fábrica utiliza algunas trozas cuyo diámetro corresponde al mínimo para aserrar. Por tal razón se supone que el precio de la madera es no menos de 30 $EE.UU./ m³ macizo. En los casos B y C se suponen dos procesos de palpación, y en la madera empleada como materia prima se incluyen residuos de aserradero. Así es que el uso de madera en rollo en estos dos casos se limita a las trozas más baratas que no pueden utilizar los aserraderos.

En el primer caso, el costo total de fabricación de papel de diario, basado esencialmente en los datos que aparecen en el Cuadro 4, es de 349 $EE.UU./ tm. Si el precio de los residuos de aserradero es de 15 $EE.UU./m³ y se lo resta al precio de la madera en rollo, el costo de fabricación disminuye a 339 $EE.UU./t. Este corresponde a un precio supuesto de los residuos suficiente si no hay competencia para usos alternativos. Hay que señalar que, si la madera en rollo del caso A puede obtenerse a 25 $EE.UU./m³, cl costo de fabricación según el Cuadro 4 seria de 337 $EE.UU./t de papel de diario. Pero esto significa sólo una diferencia de 2 $EE.UU./t en comparación con el caso B, y en este último caso la venta de los residuos constituye también una fuente de ingresos para un aserradero.

En el caso C se supone que habría usos alternativos para los residuos de aserradero y que su precio aumentaría a tal punto que el costo de fabricación de papel de diario alcanzaría el mismo nivel que en el caso A. En estas condiciones la fábrica de papel de diario podría pagar hasta 23 $EE.UU./m³ de residuos de aserradero. Aunque no tendría ninguna ventaja el caso C sobre el caso A en lo que respecta al costo total de fabricación del papel de diario. siempre se obtendría el efecto global beneficioso de un uso más económico de los recursos forestales.

Los ejemplos del Cuadro 5 no toman en consideración el electo de la variación de las proporciones de pulpa producida por cada proceso mecánico. Estas sin duda varían y además las proporciones óptimas dependen de las condiciones locales. Baste mencionar al respecto nada más que para señalar un valor extremo que, empleando sólo el proceso termomecánico, el costo de fabricación de papel de diario seria de 340 $EE.UU./t, suponiendo que sólo se usen como materia prima residuos de aserradero a un costo de 15 $EE.UU./m³ sin cambiar las demás condiciones señaladas en los ejemplos precedentes.

A pesar de que en este articulo no se han considerado todos los detalles y variables posibles -por ejemplo, el efecto de los futuros aumentos del costo real de la energía y de la madera-, podrían todavía sacarse algunas conclusiones generales válidas, independientemente de los aspectos excluidos, a saber:

· La inversión total en una fábrica de papel de diario no depende del proceso de pulpación mecánica empleado.

· Los procesos de pulpación más interesantes son el del molino de piedra a presión y el termomecánico.

· La elección entre estos dos procesos depende de las condiciones locales en lo que respecta a los costos de la electricidad y a la disponibilidad y costo de la madera en rollo y/o residuos de aserradero.

Cuadro 4. Costos de fabricación de una fábrica de papel de diario de 46 000 TPA

Partida	Proceso da pulpación mecánica
	Pulpa de molino de piedra	Pulpa de molino de piedra a presión	Pulpa de refinador de astillas	Pulpa termodinámica
	Miles de dólares
Madera	2260	2770	2310	2860
Pulpa química	5320	2660	5320	2660
Aceite combustible	1580	1510	1570	1510
Energía eléctrica	3000	3150	3930	4260
Alumbre	50	50	50	50
Apresto de colofonia	130	130	130	130
Otros materiales	1380	1440	1560	1560
Mano re obra	1900	1900	1900	1900
Administración y gastos generales	1000	1000	1000	1000
Imprevistos	980	890	1030	870
Total costos de fabricación	17600	15500	18800	16800

Cuadro 5. Efecto económico de la combinación de procesos mecánicos en una fábrica de papel de diario

	Ceso A	Caso B	Caso C
Procesos
- MPP 1	100	100	50
- PTM 2	-	50	50
Costo de la madera
- rollos	30	25	25
- residuos	-	15	23
Costo de producción de papel de diario $EE.UU./tm 3
- madera	72,20	48,70	58,70
- electricidad	68,50	80,70	80,70
- otros costos Cuadro 4)	208,30	209,60	209,60
Total	349,00	339,00	349,00

¹ MPP = Molino de piedra a presión.
² PTM = Pulpa termomecánica.
³ tm = tonelada métrica.

Por último. la conclusión más importante es que los dos procesos mencionados no se excluyen necesariamente sino que en muchos casos se complementan en una misma fábrica. La instalación de ambos procesos en una fábrica permite utilizar económicamente los recursos forestales sin desperdiciar materia prima, y puede reducir los costos de fabricación del papel de diario, redundando en una mejora económica general de las actividades de la industria forestal de la zona.

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