Gestión sustentable del litio en México mediante un modelo de optimización y economía circular

Abstract

This thesis analyzes the viability of the lithium supply chain in Mexico, focusing on the development and sustainability of the country, on profits and greenhouse gas (GHG) emissions. This study begins with a bibliographic review and data collection, then a mixed integer linear programming (MILP) model is carried out, solved in the GAMS environment. The results obtained are annual, considering active extraction for ten years and indicate that lithium extraction in Mexico is viable, highlighting the state of Sonora for its high extractive capacity. Subsequently, three optimal solutions were chosen: solution A oriented towards economic development, with profits of USD $317.19 million and GHG emissions of 1,119,808 tons; solution B, considered as a balanced solution between development and sustainability, obtaining GHG emissions of 559,904 tons and profits of USD $186.98 million; finally, Solution C, with a sustainable priority, minimizes GHG emissions to 44,792 tons but with lower profits (USD 48.20 million). Lastly, circular economy indicators are presented to promote more efficient and responsible use of lithium from the beginning of the supply chain. The research allows decision-makers to learn about new strategies aimed at diversifying markets, minimizing environmental impacts, and strengthening sustainable development in Mexico.

En esta tesis realiza un análisis de la viabilidad en la cadena de suministro de litio en México, enfocada en el desarrollo y la sustentabilidad del país, ya que, se centra en las utilidades y las emisiones de gases de efecto invernadero (GHG por sus siglas en inglés). Este estudio inicia con una revisión bibliográfica y la obtención de datos, posteriormente se propone un nuevo modelo de programación lineal entera mixta (MILP por sus siglas en inglés), resuelto en el entorno de modelación GAMS. Los resultados obtenidos son anuales considerando una extracción activa por diez años e indican que la extracción de litio en México es viable, destacando el estado de Sonora por su alta capacidad extractiva. Después, se eligieron tres soluciones optimas: la solución A orientada al desarrollo económico, con ganancias 317.19 millones de dólares y emisiones de GHG de 1,119,808 toneladas; la solución B, considerada como una solución equilibrada entre el desarrollo y la sustentabilidad, obteniendo ganancias de 186.98 millones de dólares y emisiones de GHG de 559,904 toneladas; por último la solución C con una prioridad sustentable, minimizando las emisiones de GHG a 44,792 toneladas pero con menores utilidades (48.20 millones de dólares). Por último, se plantean propuestas de economía circular, con el objetivo de promover un aprovechamiento más eficiente y responsable del litio desde el inicio de la cadena de suministro. La investigación permite a los tomadores de decisiones conocer nuevas estrategias, orientadas a diversificar mercados, minimizar los impactos medioambientales y fortalecer un desarrollo sustentable en México.