Propuesta de negocio para producir carbón activado a partir del carbón vegetal en una empresa agrícola ubicada en Jalapa, Guatemala

Abstract

El objetivo principal del trabajo de graduación fue determinar si era económicamente factible para una empresa ubicada en Jalapa, Guatemala, realizar una inversión para implementar el proceso de producción de carbón activado y convertirse en uno de los principales productores en Guatemala, obteniendo una ventaja competitiva, o si, por el contrario, era más conveniente continuar con la producción de carbón vegetal (carbón). Para alcanzar el objetivo, primero fue necesario entender el comportamiento del carbón activado dentro del mercado guatemalteco. Por lo tanto, se llevó a cabo un estudio de mercado que evaluó aspectos cualitativos, como el análisis PESTEL, para comprender el entorno político, económico, social, tecnológico, ambiental y legal que podría afectar al mercado del carbón activado. Además, se utilizó el modelo de las cinco fuerzas de Porter para evaluar la competencia en la industria y determinar las oportunidades y amenazas del carbón activado en el mercado guatemalteco. Adicionalmente, se realizó un análisis FODA para identificar las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas del producto en el mercado. Mediante la tenencia del mercado y la recopilación de información de productoras y comercializadoras, se implementó una matriz de casa de calidad para priorizar los atributos del producto según las necesidades y preferencias del mercado objetivo. Por último, el estudio de mercado permitió determinar la demanda del carbón activado y su precio promedio de venta. Se investigó el proceso de producción del carbón activado, seleccionando el proceso de activación física, para obtener un producto con las propiedades identificadas en el estudio de mercado. Se investigaron los requerimientos de la maquinaria, partiendo del activo principal que es el horno, determinando la capacidad requerida para la transformación de 40,000 libras de leña. Esto permitió desarrollar una propuesta para el diseño del proceso del carbón activado mediante la descripción del proceso productivo, diagrama de operaciones del proceso, balanceo del proceso, entre otros. Logrando así determinar la capacidad de producción que tendrá la empresa. Teniendo el proceso establecido, se elaboró un diagrama de recorrido y se diseñó una distribución de la planta. Luego, esta información se modeló en SIMIO Simulation para obtener la producción proyectada en un mes laboral. A partir de esta información, se llevó a cabo el análisis de factibilidad económica mediante la proyección de los flujos de efectivo del proyecto a lo largo de su vida útil, considerando la inversión realizada. Estos datos se integraron en un modelo financiero del cual se derivaron los siguientes indicadores: el valor presente neto del flujo de efectivo (VPN), la Tasa Interna de Retorno (TIR), un análisis de sensibilidad con respecto a la variable del precio y el Retorno sobre la Inversión (ROI) del proyecto.

The main objective of this graduation project was to determine whether it was economically feasible for a company located in Jalapa, Guatemala, to invest in the implementation of an activated carbon production process and become one of the leading producers in Guatemala, gaining a competitive advantage, or whether it would be more convenient to continue with the production of charcoal instead. To achieve this objective, it was first necessary to understand the behavior of activated carbon within the Guatemalan market. Therefore, a market study was conducted to evaluate qualitative aspects, including a PESTEL analysis, to understand the political, economic, social, technological, environmental, and legal factors that could affect the activated carbon market. Additionally, Porter’s Five Forces model was applied to assess industry competition and to identify opportunities and threats in the Guatemalan market. A SWOT analysis was also conducted to determine the product's strengths, weaknesses, opportunities, and threats. Through market share data and information gathered from producers and distributors, a House of Quality matrix was implemented to prioritize product attributes based on the needs and preferences of the target market. Finally, the market study allowed for the estimation of the demand for activated carbon and its average selling price. The activated carbon production process was researched, selecting the physical activation method in order to obtain a product with the properties identified in the market study. Machinery requirements were analyzed, starting with the primary asset—the furnace—by determining the capacity needed to process 40,000 pounds of wood. This enabled the development of a proposal for the activated carbon production process design, which included a process description, process operations diagram, process balancing, among others, ultimately allowing for the determination of the company’s production capacity. With the process defined, a process layout diagram was created, and the plant layout was designed. This information was then modeled using SIMIO Simulation to estimate the projected production over a working month. Based on this information, an economic feasibility analysis was conducted through the projection of cash flows over the project’s useful life, considering the required investment. These data were incorporated into a financial model, from which the following indicators were derived: the Net Present Value (NPV) of the cash flow, the Internal Rate of Return (IRR), a sensitivity analysis based on price variation, and the Return on Investment (ROI) of the project.