La bioeconomía circular en el sector oleícola: un análisis económico de sus subproductos orientado al apoyo en la toma de decisiones públicas y privadas

Abstract

La presente tesis doctoral aborda el estudio de la valorización económica de subproductos del sector oleícola. En un contexto de creciente interés por la sostenibilidad y la bioeconomía circular, esta investigación analiza alternativas innovadoras de aprovechamiento del alperujo, el principal subproducto generado en la industria del aceite de oliva, evaluando su rentabilidad y sostenibilidad desde una triple perspectiva: económica, ambiental y social. El estudio se desarrolla en tres fases principales. En la primera, se realiza una cuantificación de los subproductos del sector oleícola en Andalucía, diferenciando entre la fase agrícola (restos de poda) y la fase industrial (alperujo, hueso, hojín y orujillo). Se analizan críticamente los diferentes métodos de cuantificación existentes en la literatura para determinar cuáles ofrecen las estimaciones más precisas y, a partir de ello, cuantificar los subproductos biomásicos del sector del olivar y establecer recomendaciones metodológicas para futuras investigaciones. En la segunda fase, la investigación se centra en evaluar la rentabilidad de alternativas de valorización del alperujo, comparando dos tecnologías emergentes (compostaje y gasificación). Para ello, se lleva a cabo un análisis exhaustivo de rentabilidad privada, considerando variables económicas clave y desarrollando un análisis de sensibilidad para evaluar la viabilidad económica de cada opción. Se incorpora, además, un análisis probabilístico con modelos de incertidumbre, lo que permite estimar el riesgo asociado a las inversiones privadas en estas alternativas. La tercera y última fase de la tesis se enfoca en la evaluación de la sostenibilidad de las dos alternativas de valorización analizadas, junto con la alternativa que predomina en la actualidad; la extracción de aceite de orujo en la industria extractora. Se utiliza una metodología basada en indicadores de sostenibilidad que integran dimensiones económicas, ambientales y sociales. Para el análisis ambiental, se emplea un Análisis de Ciclo de Vida (ACV), con . el objetivo de cuantificar el impacto ambiental de cada alternativa. En el ámbito social, se consideran indicadores como la generación de empleo, su calidad y su estacionalidad. La evaluación económica se realiza mediante indicadores de rentabilidad y eficiencia económica. Además, se aplican análisis de sensibilidad determinísticos y probabilísticos para garantizar la robustez de los resultados. Los hallazgos de la investigación muestran que, si bien la extracción de aceite de orujo sigue siendo la alternativa más establecida en el sector, el compostaje y la gasificación presentan ventajas significativas en términos de sostenibilidad. En particular, el compostaje del alperujo se revela como una opción rentable y de bajo impacto ambiental, contribuyendo a la mejora de la calidad del suelo y reduciendo la necesidad de fertilizantes sintéticos. Por otro lado, la gasificación del alperujo se posiciona como una alternativa prometedora para la producción de energía renovable, aunque su rentabilidad es más incierta debido a los altos costes de inversión inicial y al precio de la energía. Desde el punto de vista de las políticas públicas, esta investigación aporta evidencias clave para la toma de decisiones en la gestión sostenible del sector oleícola. Los resultados sugieren la necesidad de incentivar políticas que promuevan la valorización eficiente de los subproductos, ya sea mediante incentivos económicos, regulaciones ambientales o programas de apoyo a la innovación en bioeconomía circular. En términos generales, esta tesis contribuye al conocimiento sobre la bioeconomía circular aplicada a la industria agroalimentaria, proporcionando herramientas analíticas y metodológicas para optimizar la gestión de subproductos oleícolas en un marco de sostenibilidad. A través de sus análisis económicos y de sostenibilidad, la investigación ofrece una base sólida para orientar tanto decisiones empresariales como estrategias de política pública, con el objetivo de mejorar la competitividad del sector oleícola y reducir su impacto ambiental.

This doctoral thesis addresses the study of the economic valorization of by-products from the olive oil sector. In a context of growing interest in sustainability and the circular bioeconomy, this research analyzes innovative alternatives for the utilization of olive pomace, the main by-product generated in the olive mill, assessing its profitability and sustainability from a triple perspective: economic, environmental, and social. The study is developed in three main phases. The first phase involves quantifying the by-products of the olive oil sector in Andalusia, distinguishing between the agricultural phase (pruning residues) and the industrial phase (olive pomace, olive pits, olive leaves, and olive cake). A critical analysis of the different quantification methods available in the literature is conducted to determine which provides the most accurate estimates. Based on this, the biomass by-products of the olive sector are quantified, and methodological recommendations for future research are established. In the second phase, the research focuses on evaluating the profitability of olive pomace valorization alternatives, comparing two emerging technologies: composting and gasification. To this end, a comprehensive private profitability analysis is carried out, considering key economic variables and developing a sensitivity analysis to assess the economic viability of each option. Additionally, a probabilistic analysis incorporating uncertainty models is applied, allowing for the estimation of the risk associated with private investments in these alternatives. The third and final phase of the thesis focuses on the sustainability assessment of the two valorization alternatives analyzed, along with the currently predominant alternative: olive pomace oil extraction in the refining industry. A methodology based on sustainability indicators integrating economic, environmental, and social dimensions is employed. For the environmental analysis, a Life Cycle Assessment (LCA) is conducted to quantify the environmental impact of each alternative. In the social domain, indicators such as job creation, job quality, and seasonality are considered. The economic assessment is performed using profitability and economic efficiency indicators. Furthermore, deterministic and probabilistic sensitivity analyses are applied to ensure the robustness of the results. The findings of this research indicate that, while olive pomace oil extraction remains the most established alternative in the sector, composting and gasification offer significant sustainability advantages. In particular, olive pomace composting emerges as a profitable, low-impact option that enhances soil quality and reduces the need for synthetic fertilizers. Conversely, olive pomace gasification presents itself as a promising alternative for renewable energy production, although its profitability is more uncertain due to high initial investment costs and energy prices. From a public policy perspective, this research provides key evidence to support decision-making in the sustainable management of the olive oil sector. The results highlight the need to promote policies that encourage the efficient valorization of by-products, whether through economic incentives, environmental regulations, or support programs for innovation in the circular bioeconomy. Overall, this thesis contributes to the knowledge of circular bioeconomy applications in the agri-food industry, providing analytical and methodological tools to optimize the management of olive oil by-products within a sustainability framework. Through its economic and sustainability analyses, this research offers a solid foundation for guiding both business decisions and public policy strategies, with the aim of enhancing the competitiveness of the olive oil sector while reducing its environmental impact.