Primjena koncepta biorafinerije za povećanje učinkovitosti i isplativosti rada tvornice za proizvodnju šećera

master's thesis

• Title (english): The application of the biorefinery concept to increase the efficiency and economic viability of the sugar factory
• Author: Zvonimir Šutalo
• Mentor: Neven Duić (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2017-12-08, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

Unatoč činjenici da se broj tvornica šećera u Europi u zadnjih 15 godina značajno smanjio i dalje postoji višak šećera na Europskom tržištu. Višak šećera je uzrokovan dijelom zbog smanjene potrošnje kao posljedice ekonomske krize te je na njega također veliki utjecaj imala reforma tržišta šećera iz 2006. godine. Reformom tržišta šećera Europa je postala uvoznik nerafiniranog šećera iz šećerne trske koji potječe iz Afričkih, Karipskih i Pacifičkih zemalja, te se može slobodno uvoziti na tržište Europske Unije bez ograničenja i posebnih nameta. Glavni razlog provođenja reforme tržišta šećera iz 2006. godine je bio smanjenje cijene šećera za 36% (sa 631,9 €/tona 2006/2007 godine na 404,4 €/tona 2009/2010 godine) mehanizmom uvođenja proizvodnih kvota za šećer koje su umanjile Europsku proizvodnju šećera za 6 milijuna tona u 2006. godini. Nakon uvedenog ograničenja proizvodnje šećera iz šećerne repe u Europi je bilo dozvoljeno proizvoditi 13,3 milijuna tona šećera. Reformom tržišta 2006. godine je također ukinuta institucija minimalne zagarantirane cijene šećera. Ove mjere su nastupile kako bi ohrabrile manje efikasne tvornice šećera da prestanu sa svojim radom ili da ulože u poboljšanje efikasnosti svojih postrojenja. Zbog redukcije proizvodnje šećera iz šećerne repe značajno su smanjene površine kultivirane tom kulturom i budućnost poljoprivrednika koji su sijali repu je postala neizvjesna te su zbog toga uloženi napori kako iskoristiti šećernu repu u druge namjene. Jedna od tih mogućnosti koja otvara nova radna mjesta, smanjuje uvoz električne energije i prirodnog plina, te reducira emisije stakleničkih plinova u okoliš je korištenje šećerne repe kao kvalitetnog energetskog usjeva za biorafinerije. U ovom radu se istražuju načini kako pretvoriti neprofitabilne tvornice šećera u profitabilne tvornice šećera ili kako povećati prihod već profitabilnih tvornica šećera uvođenjem proizvodnje bioplina iz nusproizvoda proizvodnje šećera te ulomaka šećerne repe u krugu tvornice šećera. Kapitalna investicija se sastoji u novoj opremi za proizvodnju bioplina uz proizvodnju šećera. Ulazna sirovina u tvornicu šećera kao biorafineriju je šećerna repa, a mogući proizvodi su šećer, bioplin, te ostali nusproizvodi koji se pojavljuju tokom proizvodnog procesa, a imaju određenu tržišnu vrijednost. Promjenom količina proizvedenog šećera i ostalih proizvoda iz ograničene količine šećerne repe predlaže se način kako maksimizirati profit, uzimajući u obzir tržišne cijene.

Abstract (english)

Excess of sugar in Europe exists, despite the fact that there was a drastic decrease in the number of sugar factories in Europe in the last 15 years. That excess of sugar is partially caused by lower consumption of sugar because of economic crises and the reform of the sugar market regime from 2006, because of which the EU has become a net importer of mainly cane sugar for refining from the African, Caribbean and Pacific states and Least Developed Countries which benefit from quota-free, duty free access to European Market. The main reason the sugar market regime reform from 2006 occurred was 36% cut in the reference sugar price (from €631.9/ton 2006/2007 to €404.4/ton 2009/2010) by the mechanism of reduction in quota sugar production for 6 million tons in 2006, which leaves remaining sugar quota production of approximately 13.3 million tons, and by the removal of the intervention mechanism that guaranteed a minimum sugar price. Earlier mentioned measures were taken to encourage less competitive sugar producers to leave the industry or to invest in efficiency of their facilities. Due to the reduction in production of white sugar from sugar beet, efforts have been made to find new ways of using sugar beet outside food industry. Sugar beet cultivated area and yields have fallen due to the 2006 sugar regime reform and there is uncertainty about the future for the sugar beet farmers. Using sugar beet as a raw material for biorefinery can reduce greenhouse gases emissions, decrease dependence on import (electrical energy or natural gas) and create new jobs. In this paper, we are searching for new ways to make non-profitable sugar factories profitable or to increase income of profitable sugar factories by biogas coproduction in them. Capital investment is made into new equipment for biogas production (biorefinery) with sugar. Input in sugar factory as biorefinery is sugar beet and possible output products are white sugar and biogas, and other coproducts incurred in production chain, which also have some market value. By changing quantities of produced sugar and other products from limited quantity of sugar beet, we are suggesting a way to maximize profit, thereby taking into account the conditions prevailing on the market.

• Keywords: Industrija šećera; Koncept biorafinerije; Šećerna repa; Bioplin
• Keywords (english): Sugar industry; Bio-refinery concept; Sugar beet; Biogas
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:337139
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2019-05-22 21:05:53