Modeling of Carbon Footprint Emissions in Sugarcane Production Using System Dynamics

Objetivo: Este estudio propone un modelo orientado a estimar y reducir las emisiones de carbono en el cultivo de caña de azúcar y la extracción de su jugo, diseñado para una posible aplicación en sistemas reales. Método: El modelo se basa en un estudio de caso hipotético de una plantación de caña de azúcar de 60 hectáreas en clima cálido, con un ciclo de crecimiento de 7 meses y un período de simulación de tres años. El enfoque se centra en estimar y evaluar escenarios de mitigación para reducir las emisiones derivadas del uso de combustible y electricidad en actividades como arado, siembra, cosecha e irrigación. Se utilizó Vensim PLE, un software de Dinámica de Sistemas que permite combinar simulaciones de eventos y procesos dinámicos. Resultados y Discusión: Con el modelo de Dinámica de Sistemas en Vensim PLE se estimó una huella de carbono equivalente a 3060,81 toneladas de CO₂. Se evaluaron dos escenarios de mitigación: la sustitución de energía eléctrica por energía solar redujo la huella en un 86%, alcanzando 450,092 toneladas, lo que demuestra la eficacia de las energías limpias. En contraste, reemplazar un molino industrial por la técnica tradicional del trapiche para la extracción de jugo generó solo una reducción del 1%, evidenciando su baja efectividad en aplicaciones reales. Implicaciones de la Investigación: Este estudio destaca el desarrollo de un modelo de simulación basado en dinámica de sistemas para estimar las emisiones de huella de carbono en la producción de caña de azúcar, considerando tanto el cultivo como la extracción del jugo. Los resultados respaldan que, mediante simulaciones, es posible identificar los factores que más inciden en la generación de CO₂, permitiendo una visión integral para establecer e implementar medidas de mitigación como el uso de energías limpias y la reducción del consumo de combustibles. Originalidad/Valor: Esta investigación aporta al entendimiento de la aplicación de la dinámica de sistemas mediante el uso de software como Vensim PLE para estimar las emisiones de huella de carbono en la producción de caña de azúcar. Los resultados obtenidos a través de simulaciones sugieren la implementación de medidas de mitigación como la adopción de energías limpias y la reducción en el uso de combustibles.