Energy Study of the Panela Production Process in Two Varieties of Saccharum Officinarum L. (Sugarcane) in the Ecuadorian Amazon
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The Ecuadorian Amazon is a region where Saccharum officinarum L. is cultivated for panela production. Traditionally, this process relied on the use of firewood as an energy source for juice concentration. This practice generated an environmental impact and affected the quality of the final product. The objective of this research was to demonstrate the advantages of implementing new technologies in panela production. The methodology employed consisted of evaluating the energy process used in 36 panela factories in the Ecuadorian Amazon that used traditional methods with furnaces. The study focused on two cane varieties cultivated in the country: Puerto Rico and Limeña. The maturity index and physical characteristics of both varieties were evaluated. Additionally, a laboratory-scale trial was conducted where cane juice was concentrated using steam generated by boilers, with the aim of comparing the efficiency of this method with the traditional one. For each process, a mass and energy balance were performed. The results indicated that the average overall efficiency in the furnace system was 58,50 %, while in the boiler system it reached 83,50 %. In conclusion, these results demonstrated that the use of boilers in panela production is significantly more energy efficient than the traditional furnace method, with a positive increase of 25 % in overall efficiency. This technological improvement not only decreases the environmental impacts associated with panela production but also represents an opportunity to increase producers' incomes by optimizing energy resources.
La Amazonía Ecuatoriana es una región en la que se cultiva Saccharum officinarum L. para la producción de panela. Tradicionalmente, este proceso dependía del uso de leña como fuente de energía para la concentración del jugo. Esta práctica generaba un impacto ambiental y afecta la calidad del producto final. El objetivo de esta investigación fue demostrar las ventajas de implementar nuevas tecnologías en la producción panelera. La metodología empleada consistió en la evaluación del proceso energético utilizado en 36 fábricas paneleras de la Amazonía ecuatoriana que utilizaban métodos tradicionales con hornillas. El estudio se enfocó en dos variedades de caña cultivadas en el país: Puerto Rico y Limeña. Se evaluó el índice de madurez y las características físicas de ambas variedades. Adicionalmente, se llevó un ensayo a nivel de laboratorio donde se concentró el jugo de caña utilizando vapor generado por calderas, con el objeto de comparar la eficiencia de este método con el tradicional. Para cada proceso se realizó un balance de masa y energía. Los resultados indicaron que la eficiencia global promedio en el sistema de hornilla fue del 58,50 %, mientras que en el sistema de caldera alcanzó un 83,50 %. En conclusión, estos resultados demostraron que la utilización de calderas en la producción de panela es significativamente más eficiente energéticamente que el método tradicional de hornillas, con la obtención de un incremento positivo del 25 % en la eficiencia global. Esta mejora tecnológica no solo disminuye los impactos ambientales asociados con la producción panelera, sino que también representa una oportunidad para incrementar los ingresos de los productores al optimizar los recursos energéticos.
La Amazonía Ecuatoriana es una región en la que se cultiva Saccharum officinarum L. para la producción de panela. Tradicionalmente, este proceso dependía del uso de leña como fuente de energía para la concentración del jugo. Esta práctica generaba un impacto ambiental y afecta la calidad del producto final. El objetivo de esta investigación fue demostrar las ventajas de implementar nuevas tecnologías en la producción panelera. La metodología empleada consistió en la evaluación del proceso energético utilizado en 36 fábricas paneleras de la Amazonía ecuatoriana que utilizaban métodos tradicionales con hornillas. El estudio se enfocó en dos variedades de caña cultivadas en el país: Puerto Rico y Limeña. Se evaluó el índice de madurez y las características físicas de ambas variedades. Adicionalmente, se llevó un ensayo a nivel de laboratorio donde se concentró el jugo de caña utilizando vapor generado por calderas, con el objeto de comparar la eficiencia de este método con el tradicional. Para cada proceso se realizó un balance de masa y energía. Los resultados indicaron que la eficiencia global promedio en el sistema de hornilla fue del 58,50 %, mientras que en el sistema de caldera alcanzó un 83,50 %. En conclusión, estos resultados demostraron que la utilización de calderas en la producción de panela es significativamente más eficiente energéticamente que el método tradicional de hornillas, con la obtención de un incremento positivo del 25 % en la eficiencia global. Esta mejora tecnológica no solo disminuye los impactos ambientales asociados con la producción panelera, sino que también representa una oportunidad para incrementar los ingresos de los productores al optimizar los recursos energéticos.