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ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña
de Azúcar
ISSN: 0138-6204
revista@icidca.edu.cu
Instituto Cubano de Investigaciones de
los Derivados de la Caña de Azúcar
Cuba
Aguilar-Pardo, Antonio; Pérez-Hernández, José Alberto; Aguilar-Estrada, Dagney
Nuevos paradigmas en la cosecha de la caña para el uso sustentable de toda la biomasa
en las bioeléctricas. Parte I
ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar, vol. 50, núm. 3, septiembre-
diciembre, 2016, pp. 3-8
Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar
Ciudad de La Habana, Cuba
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Antonio Aguilar-Pardo¹*, José Alberto Pérez-Hernández¹ y Dagney Aguilar-Estrada²**
1. Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar. (Icidca). Vía Blanca 804 y Carretera
Central, San Miguel del Padrón, La Habana, Cuba
*antonio.aguilar@icidcamy.azcuba.cu
2. Grupo Empresarial Agropecuario y Forestal Artemisa. Carretera Waterloo, Finca La Esperanza, Artemisa. 
**dplogistica@grupo.art.minag.cu
RESUMEN
La caña de azúcar es un cultivo de alta producción de
biomasa por unidad de área con posibilidades de ate-
nuar el déficit actual de energía, materias primas y el
deterioro del medio ambiente; sin embargo en la cose-
cha solo se recogen los tallos de la planta. En este tra-
bajo se analizan posibles soluciones tecnológicas sus-
tentables con el uso de nuevos paradigmas que consi-
deran la cosecha integral de la caña verde mecanizada,
el transporte, el incremento de valor agregado de los
productos de la cosecha (caña y RAC), previamente a la
entrada de la industria y el uso racional de toda la
masa vegetal que se produce en el cultivo. Esto reduce,
en más del 70 %, los equipos y operaciones en el uso de
los residuos agrícolas de la caña (RAC), al aprovechar
mejor los equipos e instalaciones disponibles con la
integración de las operaciones en la cosecha y en la pre-
paración de los RAC. 
PALABRAS CLAVE: caña de azúcar, centro de limpieza,
bioeléctrica, biomasa.
ABSTRACT
The cane of sugar is a cultivation of high production of
biomass for area unit with possibilities of attenuating
the current deficit of energy, matters cousins and the
deterioration of the environment, growing; however in
the alone crop the shafts of the plant are picked up. In
this work possible sustainable technological solutions
are analyzed with the use of new paradigms that consi-
der the integral crop of the mechanized green cane, the
transport, the increment of added value of the products
of the crop (cane and RAC), previously to the entrance
of the industry and the rational use of all the vegetable
mass that takes place in the cultivation. This reduces
in more than 70 % the teams and operations in the use
of the agricultural residuals of the cane (RAC), when
making a better use of the teams and available facili-
ties with the integration of the operations in the crop
and preparation of the RAC.
KEYWORDS: sugar cane, center of cleaning, bioelectric
station, biomass.
Nuevos pparadigmas een lla ccosecha dde lla ccaña
para eel uuso ssustentable dde ttoda lla bbiomasa 
en llas bbioeléctricas. PParte II
3ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar 50 (3) sept. - dic., 2016
IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN
El cultivo de la caña de azúcar es de relevan-
cia a nivel mundial; su alta producción de bioma-
sa por unidad de área requiere el uso de maqui-
naria pesada en las labores de cosecha y trans-
porte. Actualmente se cosecha verde o quemada,
de forma manual o mecanizada; aunque la ten-
dencia mundial es hacia la cosecha mecanizada en
verde (1, 2, 3).
El quemado de la caña de azúcar antes y
después del corte en la cosecha, es una práctica
muy extendida en la eliminación de la cobertura
vegetal y control de la maleza que facilitan la
preparación y replantación de los suelos con
reducción de los costos en la cosecha; a la vez
ocasionan la afectación del medio ambiente, la
destrucción de materia orgánica y la pérdida de
la estructura del suelo con mayor desecamiento
y erosión (4).
Estas afectaciones, unidas a la compactación
de los suelos por el paso de la maquinaria, consti-
tuyen las causas principales de la disminución de
los rendimientos en el cultivo de la caña. Las raí-
ces de los cultivos monocotiledóneos comienzan a
presentar problemas en su desarrollo a partir de
una resistencia en los suelos de 3000 kpa. Este
valor, puede considerarse como el límite crítico
para la caña de azúcar (5, 6).
La cosecha de la caña verde representa un reto
tecnológico debido a las posibilidades que tiene de
atenuar los graves problemas actuales, como la
contaminación del medio ambiente (la atmósfera y
los suelos); el déficit de energía, materias primas
y alimentos, a partir del uso racional del potencial
de biomasa que se produce (7).
En la cosecha mecanizada de la caña verde, es
importante asegurar la descarga y recepción de la
caña en la industria, en aras de garantizar el fun-
cionamiento de los medios de transporte, sin pér-
didas de tiempo en la manipulación de la caña tro-
ceada susceptible al deterioro por estacionamien-
to; lo cual influye directamente en la capacidad
operativa de las cosechadoras y en la eficiencia de
la producción.
La cosecha de la caña es una de las etapas de
mayor importancia en la producción de esta gra-
mínea; tiene como objetivo recolectar la materia
prima disponible en el campo con pérdidas míni-
mas y alta eficiencia, garantizando el suministro
de caña limpia de forma continua, estable y con la
cantidad suficiente a la fábrica, en el menor tiem-
po posible entre la cosecha y la molienda (8).
Ante los problemas actuales crecientes, el
desarrollo de tecnologías en la cosecha de la caña
puede alcanzar nuevos paradigmas, con la apli-
cación de la cosecha integral de la caña verde y el
uso racional de toda la masa vegetal que se pro-
duce en el cultivo, entre otros.
La recolección de la biomasa cañera, represen-
ta un potencial de materia prima o combustible
con valor energético de aproximadamente 10 tpe %
caña, en la superficie de la tierra y renovable
anualmente, considerando el contenido energético
de ambos combustibles. Esto constituye la atrac-
ción de las bioeléctricas asociadas a las fábricas de
azúcar; aún cuando quede en el campo una parte,
para cubrir las necesidades del terreno (9).
El sector azucarero enfrenta profundas crisis,
como consecuencia de las políticas proteccionistas
de algunos países y bloques comerciales; la apari-
ción de productos capaces de sustituir el azúcar y
la caída de los precios. Todo eso indica la necesi-
dad de diversificar la gama de productos del sec-
tor, mediante la implementación de sistemas que
tienen en cuenta la producción de energía, com-
bustibles, alimento animal, y otros derivados que
apuntan ventajas comerciales y estratégicas, en
diferentes contextos macroeconómicos (10).
En el presente trabajo se describen posibles
soluciones tecnológicas, sustentables en la cose-
cha mecanizada de la caña verde, con tecnologías
de alta eficiencia, en la recolección, el transporte y
el incremento de valor agregado de los residuos
agrícolas de la caña (RAC), al hacer un mejor
aprovechamiento de los equipos e instalaciones
disponibles; como resultado de estudios de detalle
en las operaciones de tecnologíastradicionales y
en nuevos equipos.
MMAATTEERRIIAALLEESS YY MMÉÉTTOODDOOSS
Se determina la densidad aparente de trans-
porte de diferentes materiales en la cosecha de la
caña (caña limpia, caña integral, RAC natural y
RAC-revalorizado), por gravimetría y aplicación
de la relación convencional D = m/v, conociendo el
volumen (v) y la tara de los medios de transporte
empleados en la cosecha. Para los análisis esta-
dísticos de las mediciones se utilizó el programa
Excel.
De la información procedente de la literatura
especializada se analizaron las operaciones en la
cosecha de la caña, la distribución de los RAC y
las facilidades de su aprovechamiento con el
menor número de operaciones y equipos (recolec-
ción, revalorización, transporte, etc.), en el marco
de la cosecha de la caña. Se realizó el balance de
masa en dos sistemas de cosecha de caña verde
con tecnologías diferentes en las operaciones.
DDEESSAARRRROOLLLLOO
Las características naturales de los combusti-
bles fósiles, período de formación y su influencia
en la contaminación del medio ambiente indican
la necesidad de incrementar el desarrollo y uso de
las fuentes renovables de energía, como la bioma-
sa, amigable con el medio ambiente y cuyo poten-
cial es diez veces el consumo mundial de energía
(11). El bajo valor calórico y densidad de la bioma-
sa, constituyen las desventajas principales. Una
vía de solución especial, es el empleo de tecnolo-
gías que ofrezcan mayor cantidad de energía por
unidad de combustible empleado, como es el caso
de la cogeneración.
La cogeneración se emplea tradicionalmente
en la industria azucarera y tiene mayores posibi-
lidades con la aplicación de nuevos paradigmas en
la cosecha y el transporte de la caña, para el uso
racional de toda la biomasa en la producción de
derivados en el ámbito de la diversificación de la
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industria azucarera, como las fábricas de azúcar
con instalaciones de bioeléctricas asociadas.
En Cuba desde la década del 60 del siglo pasa-
do se presta especial atención a esta temática;
actualmente el plan técnico económico nacional
prevé la instalación de 19 bioeléctricas en centra-
les azucareros (12).
Un proyecto sustentable para el uso de la bio-
masa como fuente de energía debe considerar las
operaciones siguientes:
• Recolección y manipulación en el campo.
• Transporte hasta la industria. 
• Preparación previa y manipulación.
• Almacenaje y alimentación a los reactores.
• Conversión energética.
Así, a partir de las características físicas y quí-
micas de la biomasa, se seleccionan los métodos y
equipos más eficientes en las operaciones emplea-
das (preparación, densificación, transportación,
almacenaje, sistema de combustión, etc.) de modo
que faciliten su aprovechamiento eficiente.
DDeennssiiddaadd ddee ttrraannssppoorrttee ddee llooss pprroodduuccttooss ddee llaa
ccoosseecchhaa ddee llaa ccaaññaa
La densidad de transporte es la relación que
existe entre el peso de un producto transportado y
el volumen que ocupa en el medio de transporte.
La baja densidad de los RAC origina graves
problemas en los equipos empleados en el
tratamiento y manejo, tales como atoros,
reducción de capacidad, etc. Estos inconve-
nientes dificultan e impiden muchas veces
su aprovechamiento ya que la valorización
encarece generalmente el uso, debido a los
altos costos de los equipos y operación de la
instalación.
En la valorización de los RAC como
materia prima o combustible es necesario
incrementar la densidad al reducir el
tamaño de las partículas. Este proceso se
realiza después de haber agotado el análi-
sis técnico-económico del posible uso in
situ, en su forma original o molida, la
transportación a distancias y medios de
transporte, adecuados que resulten econó-
micos, o también unido a otros productos de
mayor densidad, como se analiza a continuación.
En la tabla 1 se muestra la densidad aparente
de diferentes productos en la cosecha de la caña;
los RAC naturales tienen un valor de densidad
medio de 22 kg/m³, extremadamente bajo debido
fundamentalmente al tamaño y dispersión de las
partículas. 
Los RAC preparados con tamaño de partículas
≤ 50 mm alcanzan un valor de densidad promedio
de 100 kg/m³; entre cuatro y cinco veces mayor; en
el rango de productos transpotables tradicional-
mente.
Como se puede observar, la densidad de trans-
porte de la caña integral (109 kg/m³) es equiva-
lente al valor medio de la densidad de la caña lim-
pia y los RAC preparados (118 y 100 kg/m³ res-
pectivamente), como aparece en la tabla 1. Es
importante señalar que los RAC cuando se trans-
portan junto con la caña (integral), alcanzan un
valor de densidad promedio superior al de los RAC
preparados, debido al aplastamiento que reciben
de la caña, mientras se cargan los medios de
transporte, como muestran las experiencias.
En la figura 1 se puede ver, cómo el comporta-
miento de la densidad aparente en los diferentes
productos de la cosecha estudiados, ratifican lo
analizado anteriormente.
El transporte de los RAC junto con
la caña durante la cosecha, representa
una alternativa interesante para el
aprovechamiento de este recurso como
fuente de energía en las bioeléctricas.
LLooss ssiisstteemmaass ddee ccoosseecchhaa yy llaass ffaacciilliiddaa-
ddeess ddee rreeccoolleecccciióónn ddee llooss RRAACC
La cosecha de la caña de azúcar
incluye las operaciones siguientes: 
5ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar 50 (3) sept. - dic., 2016
TTaabbllaa 11 . Densidad de transporte de diferentes productos 
en la cosecha de la caña (kg/m³) 
PPaarráámmeettrrooss 
eessttaaddííssttiiccooss 
CCaaññaa ttrroocceeaaddaa RRAACC 
LLiimmppiiaa IInntteeggrraall PPrreeppaarraaddoo NNaattuurraall 
Promedio 118 109 100 22 
Desv. media 4 11 21 3 
n 15 15 15 15 
FFiigguurraa 11. Comportamiento de la densidad aparente en
diferentes productos de la cosecha.
• Corte del tallo a ras del suelo.
• Separación de los RAC (cogollo, hojas y otras
materias extrañas).
• Troceado del tallo de la caña.
• Manipulación.
• Alza de la caña al medio de transporte.
En el mundo, la mecanización de la cosecha de
la caña de azúcar comienza a gran escala después
de la Segunda Guerra Mundial, siguiendo para-
digmas de acuerdo con las exigencias de la mate-
ria prima en la producción de azúcar (tallos lim-
pios y frescos) y cada país desarrolla tecnologías
de acuerdo con las necesidades y posibilidades
(clima, rendimiento agrícola, economía, etc.).
En las últimas décadas, con las exigencias del
medio ambiente y la escasez de materias primas,
algunos países (Colombia, R. Dominicana, Brasil,
Sudáfrica, Tailandia, Cuba, etc.) motivados por la
cosecha de la caña verde y el aprovechamiento de
los RAC, realizaron numerosos estudios y expe-
riencias con máquinas recogedoras-empacadoras
para la recolección de los RAC en el campo, alcan-
zando resultados satisfactorios; con la ayuda para
el financiamiento en muchos casos, de organiza-
ciones internacionales (Geplacea, PNUD, Onudi,
FAO, etc.) (14, 15.)
Las facilidades de aprovechamiento del poten-
cial de biomasa agrícola cañera depende del siste-
ma de cosecha empleado, teniendo importancia la
cosecha de la caña verde.
En la tabla 2 se muestra la distribución de los
RAC y los parámetros más significativos en los sis-
temas de cosecha A y B, con caña verde y, con tec-
nologías diferentes. En el sistema A, la limpieza de
la caña se efectúa en una sola etapa al emplear en
el sistema, máquinas cosechadoras de proceso con-
tinuo (MCPC) con alta eficiencia (79 %) en la lim-
pieza de la caña (CASE 7000). En el B la limpieza
de la caña se realiza en dos etapas consecutivas; en
la primera, se emplea máquinas cosechadoras de
proceso continuo con eficiencia moderada (alrede-
dor de 50 %) en la limpieza de la caña y en la
segunda etapa se emplea centros de beneficio,
donde la caña recibe la segunda etapa de limpieza
y se reduce el tamaño de partículas de los RAC,
para la valorización de este recurso.
Como se puede apreciaren la tabla, en todos
los casos se alcanza igual eficiencia de limpieza
(79 %) y caña molible con materias extrañas
(RAC) 5,0 %, según los requerimientos de la
industria.
Durante la cosecha de la caña, los RAC quedan
dispersos en el campo en magnitud de 4-16 t/ha en
función de la tecnología en el sistema de cosecha.
Para el aprovechamiento de los RAC son necesa-
rios la recolección en el campo, el transporte y la
preparación previa a la incorporación en la indus-
tria, para su transformación energética u otra
operación de interés. 
En la tabla 3 se muestra el aprovechamiento
de los RAC, en los sistemas de cosecha empleados
(A y B). 
Los RAC producidos en la cosecha de la caña
pueden ser utilizados racionalmente como cobertu-
ra del terreno y fuente de energía, con la aplicación
6
TTaabbllaa 33 . Aprovechamiento de los RAC en los sistemas de cosecha A y B 
TTeeccnnoollooggííaa 
ssiisstteemmaass ddee 
ccoosseecchhaa 
DDiissttrriibbuucciióónn yy uussoo ddee llooss RRAACC 
CCoobbeerrttuurraa 
ddeell tteerrrreennoo 
CCoommoo ffuueennttee ddee eenneerrggííaa 
EEmmppaaqquuee IInnssttaallaacciióónn ddee lliimmppiieezzaa IInndduussttrriiaa 
UUssoo 
eenneerrggééttiiccoo 
t/ha % t/ha % t/ha % t/ha % % 
A 7,9 39.5 7,9 39,5 - - 4,2 21 60,5 
B 10 50 - - 5,8 29 4,2 21 50,0 4 20 - - 11,8 59 4,2 21 80 
TTaabbllaa 22. Distribución de los RAC en los sistemas de cosecha A y B 
TTeeccnnoollooggííaa 
ssiisstteemmaass 
ddee 
ccoosseecchhaa 
 
 
CCaaññaavveerraall 
DDiissttrriibbuucciióónn ddee llooss RRAACC 
MMaatteerriiaa 
eexxttrraaññaa eenn 
ccaaññaa 
 
EEffiicciieenncciiaa 
ddee lliimmppiieezzaa 
EEnn eell ccaammppoo 
ddeessppuuééss ddeell ccoorrttee 
IInnssttaallaacciióónn 
ddee lliimmppiieezzaa 
 
IInndduussttrriiaa 
t/ha % t/ha % t/ha % t/ha % % % 
A 20 100 15,8 79 - - 4,2 21 5,0 79 
B 
20 100 10,0 50 5,8 29 4,2 21 5,0 79 
20 100 4,0 20 11,8 59 4,2 21 5,0 79 
ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar 50 (3) sept. - dic., 2016
de ambas tecnologías en la cosecha de la caña verde.
En ambos casos la distribución de los RAC, puede
variar con la eficiencia de los equipos e instalaciones
empleadas en función de las necesidades de cobertu-
ra en el campo, como se muestra en el caso B.
EEqquuiippooss yy ooppeerraacciioonneess nneecceessaarriiaass eenn ccaaddaa ccaassoo ppaarraa
eell uussoo ddee llooss RRAACC
Las operaciones requeridas para el aprovecha-
miento de los RAC, dependen de la tecnología y eta-
pas de limpieza de la caña, empleadas durante la
cosecha. En el sistema A, los RAC inicialmente en
el campo, después de la cosecha (15,8 t/ha), la
mitad (7,9 t/ha) queda distribuido en el campo como
cobertura del terreno, la otra es empacada para el
uso energético en las bioeléctricas; mientras el
resto (4,2 t/ha) continúa con la caña hasta la indus-
tria, formando parte de la corriente de bagazo a la
salida del tándem de molinos, en la industria.
Para el aprovechamiento de los RAC destinados
al uso energético, se requieren las operaciones y los
equipos correspondientes, según la figura 2.
En el sistema B, una parte de los RAC queda
distribuida en el campo (10-4 t/ha); la otra es depo-
sitada sobre los medios de transporte junto con la
caña y transportada hasta los centros de beneficio
ubicados cerca o en la industria, donde la caña reci-
be la segunda fase de limpieza y los RAC (29-59 %)
pueden ser valorizados. Para el uso energético de
los RAC se requieren las operaciones y los equipos
correspondientes, según la figura 3.
Se puede apreciar, que en A es necesario el
empleo de un mayor número de operaciones y
maquinaria (8). Con la aplicación de este sistema
de cosecha, también se incrementa la compactación
de los suelos, con efectos negativos en el rendi-
miento agrícola de las cosechas futuras. En el sis-
tema B, la parte de los RAC que se aprovecha;
recoge, carga, transporta y revaloriza junto con la
caña. Esto aporta grandes beneficios para el uso
sustentable de los RAC como fuente de energía en
las bioeléctricas o en otros usos, ya que requiere
menos 75 % de equipos y operaciones.
CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS
1. Los RAC preparados con tamaño de partículas
menor o igual de 50 mm, alcanzan una densidad
aparente en el rango de productos transporta-
bles tradicionalmente (100 kg/m³).
2. Los RAC cuando se transportan junto con la
caña (integral), alcanzan un valor de densidad
promedio superior al de los RAC preparados.
Esto es muy importante en el uso de los medios
de transporte.
3. El transporte de los RAC junto con la caña (inte-
gral) durante la cosecha, representa una alter-
nativa para su aprovechamiento como fuente de
energía, en las bioeléctricas u otros usos.
4. Los sistemas de cosecha, que emplean máquinas
cosechadoras de proceso continuo (MCPC) con
alta eficiencia en la limpieza de la caña
(CASE 7000) dejan el 79 % de los RAC en el
campo (15,8 t/ha). Para el aprovechamiento
es necesario el empleo de un mayor número
de operaciones y maquinaria. 
5. Los sistemas de cosecha, que emplean
MCPC con eficiencia moderada en la lim-
pieza de la caña (KTP) dejan menos RAC
en el campo (≤ 9,0 t/ha), lo cual puede ser
ajustado a las necesidades del terreno. El
resto de los RAC es recogido, cargado,
transportado y valorizado junto con la
caña, lo cual es de gran utilidad para el
aprovechamiento como fuente de energía
en bioeléctricas u otros usos, una vez
separados y valorizados, en un módulo de
beneficio, entre la industria y la bioeléc-
trica. Esta variante requiere de menos
equipos y operaciones (75 %).
RREECCOOMMEENNDDAACCIIOONNEESS
1. Implementar la tecnología B en una empresa
azucarera, para la evaluación de los resultados
en la práctica social.
2. Evaluar la capacidad máxima permisible de
manipulación de la biomasa en las MCPC, para
una mayor cantidad de biomasa sobre los medios
de transporte. 
3. Realizar en estudios posteriores, una evaluación
técnica económica del uso de los RAC con la apli-
cación de ambas tecnologías en la cosecha y la
valorización de este recurso.
7
FFiigguurraa 22. Diagrama de flujo con las operaciones para el
aprovechamiento de los RAC en A.
FFiigguurraa 33. Diagrama de flujo con las operaciones para el
aprovechamiento de los RAC en B.
ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar 50 (3) sept. - dic., 2016
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