Diseño de un sistema sostenible de reutilización de botellas ámbar para el proceso de toma de muestras en hidrocarburos refinados en la estación Puente Aranda de la Empresa Cenit

Abstract

El uso de botellas ámbar en los procesos de toma de muestras de hidrocarburos es una práctica esencial para garantizar la calidad, confiabilidad y trazabilidad de los análisis físico-químicos realizados en laboratorios especializados. En la estación Puente Aranda de Cenit, esta actividad se ha desarrollado históricamente bajo un esquema de uso único, en el cual cada botella es adquirida, utilizada una sola vez y posteriormente dispuesta como residuo, generando impactos económicos, logísticos y ambientales cada vez más relevantes. Durante los últimos años, el contexto global alteró de forma significativa el mercado de envases de vidrio ámbar, con incrementos acumulados cercanos al 182 % en su precio unitario, pasando de $3.252 COP antes de 2020 a $9.171 COP en 2025. A su vez, Colombia ha perdido capacidad interna de producción de este insumo, debido a la salida del portafolio de la antigua Cristalería Peldar, lo que incrementó la dependencia de importaciones desde México, Estados Unidos y China, con mayores tiempos de reposición e incertidumbre logística. Ante este escenario, la presente investigación propone el diseño y evaluación de un sistema sostenible de reutilización controlada de botellas ámbar, basado en tecnologías de lavado y secado certificadas, que permita sustituir el modelo de uso único y optimizar el ciclo de vida del material. El estudio se construyó bajo un enfoque mixto, con un alcance descriptivo y explicativo, aplicando simulación industrial, metodologías de gestión de procesos (Lean, Seis Sigma), análisis económico-financiero (ROI, VPN), evaluación de impactos ambientales y verificación técnica mediante pruebas de laboratorio. Los resultados demuestran que la implementación de un sistema de lavado industrial certificado —como el propuesto con la tecnología Winterhalter— puede reducir en más del 80 % el tiempo total del proceso, disminuir costos operativos en más de $200 millones anuales, evitar hasta 400 kg/año de residuos peligrosos (Respel) y asegurar una calidad analítica equivalente al uso de botellas nuevas.

Esta tesis no solo aporta una solución técnica viable, sino que constituye un avance estratégico hacia prácticas de economía circular, alineadas con ISO 14001 y el compromiso corporativo de Ecopetrol con la sostenibilidad, la eficiencia operativa y la minimización de impactos ambientales.

The use of amber bottles in hydrocarbon sampling processes is an essential practice to guarantee the quality, reliability, and traceability of the physicochemical analyses performed in specialized laboratories. At Cenit's Puente Aranda station, this activity has historically been carried out under a single-use scheme, in which each bottle is acquired, used only once, and subsequently disposed of as waste, generating increasingly significant economic, logistical, and environmental impacts. In recent years, the global context has significantly altered the market for amber glass containers, with cumulative increases of nearly 182% in their unit price, rising from COP $3,252 before 2020 to COP $9,171 in 2025. In turn, Colombia has lost its internal production capacity for this input, due to the removal of the former Cristalería Peldar's portfolio, which increased reliance on imports from Mexico, the United States, and China, leading to longer replenishment times and logistical uncertainty. Given this scenario, the present research proposes the design and evaluation of a sustainable system for the controlled reuse of amber bottles, based on certified washing and drying technologies, which will allow substituting the single-use model and optimizing the material's lifecycle. The study was constructed under a mixed approach, with a descriptive and explanatory scope, applying industrial simulation, process management methodologies (Lean, Six Sigma), economic-financial analysis (ROI, NPV), environmental impact assessment, and technical verification through laboratory tests. The results demonstrate that the implementation of a certified industrial washing system—such as the one proposed with Winterhalter technology—can reduce the total process time by over 80%, decrease operating costs by more than $200 million COP annually, avoid up to 400 kg/year of hazardous waste (Respel), and ensure analytical quality equivalent to the use of new bottles. This thesis not only provides a viable technical solution but also constitutes a strategic advance towards circular economy practices, aligned with ISO 14001 and Ecopetrol's corporate commitment to sustainability, operational efficiency, and the minimization of environmental impacts.