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ANLISIS ECONMICO DE LADESALINIZACIN
BORJA MONTAO SANZ
TESIS DOCTORAL DIRIGIDA POR:
JOAQUN MELGAREJO MORENO
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Anlisis econmico de la desalinizacin
AGRADECIMIENTOS:
Quisiera dar las gracias por su amistad y la colaboracin que me ha
ofrecido en todo momento al Dr. Daniel Prats Rico, director del Instituto
Universitario del Agua y las Ciencias Ambientales y catedrtico del
Departamento de Ingeniera Qumica de la Universidad de Alicante, quien ha
puesto sus conocimientos, as como los recursos del Instituto a mi alcance.
Merece un especial agradecimiento el Dr. Martn Sevilla Jimnez,
catedrtico del Departamento de Anlisis Econmico Aplicado y miembro del
Instituto Universitario del Agua y las Ciencias Ambientales, por su colaboracin,
por su amistad y por lo mucho que me ha enseado acerca de la gestin de los
recursos hdricos.
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investigacin y en este trabajo tanto en los momentos de euforia como de
disforia. Siempre presumir y estar orgulloso de haber tenido y tener un
director que me ha ofrecido desinteresadamente todo su conocimiento,
paciencia y amistad.
En el mbito personal quera dar las gracias por el apoyo recibido de mis
padres as como de mi familia en general, de mis amigos, y en especial de
Olga. Vuestro cario, sonrisas, afecto y apoyo han aportado a mi vida el
equilibrio necesario para poder desempear este trabajo.
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Borja Montao Sanz
Anlisis econmico de la desalinizacin
ndice
1.- Introduccin------------------------------------------------------------------------12
2.- La desalinizacin----------------------------------------------------------------23
2.1.- En qu consiste la desalinizacin-------------------------------------------23
2.2.- Historia de la desalinizacin--------------------------------------------------30
2.2.1.- Situacin actual de la desalinizacin------------------------------------48
2.3.- Anlisis de la situacin actual de la desalinizacin en el mundo----51
2.3.1.- Introduccin a la situacin mundial---------------------------------------51
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2.6.- Externalidades negativas de la desalinizacin--------------------------106
2.7.- Externalidades positivas de la desalinizacin---------------------------128
2.8.- Conclusiones del captulo----------------------------------------------------140
3.- Anlisis del papel de la desalinizacin en la gestin integrada de
los recursos hdricos en una cuenca hidrogrfica-----------------------145
3.1.- Recursos hdricos sustitutivos y complementarios: el caso de la
desalinizacin--------------------------------------------------------------------------150
3.2.- La gestin ptima de los recursos hdricos en una cuenca
hidrogrfica----------------------------------------------------------------------------160
3.2.1. La oferta de recursos hdricos en una cuenca hidrogrfica -------163
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3.4.1.1.- El coste energtico del trasvase Tajo-Segura-------------------------190
3.4.1.2.- Anlisis comparativo entre el coste energtico de la desalinizacin
y el trasvase Tajo-Segura--------------------------------------------------------------199
3.5.- Conclusiones del captulo-------------------------------------------------------208
4.- Las empresas espaolas de desalinizacin-------------------------------212
4.1.- Anlisis de las principales empresas del sector---------------------------211
4.1.1.- Acciona Agua---------------------------------------------------------------------220
4.1.2.- Aqualia-----------------------------------------------------------------------------223
4.1.3.- Befesa-----------------------------------------------------------------------------225
4.1.4.- Cadagua--------------------------------------------------------------------------228
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4.3.1.4.- La teora del comportamiento oligoplico--------------------------251
4.4.- Conclusiones del captulo---------------------------------------------------258
5.- Anlisis de la financiacin de un proyecto de
desalinizacin-----------------------------------------------------------------------264
5.1.- Tres modelos de financiacin diferenciados: Argelia, Egipto y
Tnez------------------------------------------------------------------------------------266
5.1.1.- El caso de Argelia-----------------------------------------------------------267
5.1.2.- El caso de Egipto------------------------------------------------------------274
5.1.3- El caso de Tnez-------------------------------------------------------------278
5.2.- El modelo general-------------------------------------------------------------281
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1.- Introduccin.
La economa surge como una ciencia que analiza el comportamiento
econmico de los agentes individuales y su objetivo es estudiar la correcta
distribucin de los recursos escasos para satisfacer las necesidades del serhumano. Cuando los recursos disponibles son limitados y frente a estos
aparece una demanda ilimitada, surgen los desequilibrios cuya solucin precisa
de las herramientas que propone la ciencia econmica.
El agua es un recurso natural de una vital importancia para el ser
humano y para el medio ambiente. El agua siempre ha sido determinante para
la riqueza de un pas, es por ello que desde los comienzos de la evolucin
humana, no ha cesado de avanzar la tcnica para la obtencin y regulacin de
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Las polticas centradas en la demanda de recursos hdricos son aquellas
que tratan de optimizar el consumo y para lograr tal fin es esencial la existencia
de un marco jurdico y econmico que sirva de base para el buen
funcionamiento del sistema. Las polticas de demanda tienen como objetivo
maximizar la utilidad de los recursos consumidos as como minimizar el
consumo necesario para una actividad concreta. El sistema de precios y tarifas
es un elemento clave para equilibrar el mercado. A menudo se producen
ineficiencias en las polticas de demanda, stas hacen que no se recupere el
coste total del abastecimiento y que la distribucin de los recursos hdricos
entre las distintas demandas no coincida con la que sera realmente ptima.
Uno de los problemas ms habituales desde el punto de vista de la gestin de
la demanda lo podemos encontrar en los precios y tarifas, ya que es frecuente
que no se cobre por el agua su coste real (que incluye captacin, transporte,
acondicionamiento, distribucin, depuracin y vertido) lo cual distorsiona
gravemente este mercado.
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econmica nos dice que el consumo sera muy superior frente al caso en que
se cobra por el recurso lo que realmente cuesta. Por tanto, la efectividad de
polticas de oferta tales como trasvasar agua o desalinizarla dependen
directamente de cmo se gestione y articule la demanda. Las variables de
mayor importancia del lado de la demanda son la eficiencia en cuanto a las
prdidas de la red, el sistema de precios y tarifas, el marco jurdico, la
existencia y reparto de derechos sobre el agua o la educacin en los hbitos de
consumo entre otras.
Las polticas de oferta buscan incrementar la capacidad disponible de
agua de calidad, dentro de estas existen mltiples opciones tales como la
construccin de presas y embalses, los trasvases desde cuencas
excedentarias a deficitarias, la reutilizacin y la desalinizacin. Las diferentes
polticas de oferta presentan caractersticas muy diferenciadas de modo que su
uso debe de ser complementario en vez de sustitutivo.
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sistema. No obstante el agua desalinizada presenta importantes restricciones,
que vienen no tanto desde una perspectiva tcnica sino econmica. Pese a
estar sujeto a una reduccin paulatina, el coste del agua obtenida mediante
esta tecnologa es por lo general superior al del resto de tcnicas para
incrementar la oferta. De hecho, en ocasiones el elevado coste del agua
desalinizada hace que su uso no sea rentable en la agricultura a menos que se
trate de un cultivo de alto valor aadido o que no se repercuta el coste real del
recurso sobre el agricultor. Otra restriccin importante a tener en cuenta es que
para desalinizar agua hay que tener acceso a una fuente de recursos hdricos
salados o salobres, en este sentido es un sistema que pierde eficiencia a
medida que se aleja del mar o del recurso a tratar. La desalinizacin es una
tcnica til sobre todo para las zonas costeras, no obstante, se podra emplear
en el interior si se asume el elevado coste de bombeo para hacer llegar el agua
hasta su punto de destino.
El empleo del agua desalinizada debe de hacerse de un modo racional y
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Al igual que la mayora de las actividades humanas, de la desalinizacin
se desprenden externalidades negativas y positivas. La evaluacin de un
proyecto de desalinizacin debe ir pareja de un estudio coste-beneficio y dentro
de este la parte ms compleja del anlisis es la medicin monetaria de las
externalidades. Las principales externalidades negativas de la desalinizacin
son las emisiones indirectas de CO2 debidas al consumo energtico de la
planta, el impacto visual y auditivo que pudiera generar la planta y los efectos
ambientales que pudieran darse en el proceso de vertido de la salmuera.
En cuanto a las externalidades positivas destacan la creacin de empleo
directo e indirecto y la acumulacin de experiencia en el sector. La segunda de
las externalidades que hemos citado, la acumulacin de experiencia ha tenido
consecuencias de gran relevancia en el caso de Espaa. Un grupo de
empresas espaolas se han consolidado entre las lderes mundiales en
desalinizacin adems la importancia relativa de estas va en aumento. Hay que
tener en cuenta que el sector econmico de la desalinizacin sigue una
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perfeccionando con el progreso tecnolgico y esto ha posibilitado que el coste
econmico sea cada vez menor. Pese a esto, el agua desalinizada puede tener
un alto coste de obtencin si la comparamos con los recursos hdricos
convencionales. Es por ello que esta tcnica debiera de entenderse como un
sistema complementario de obtencin de agua que nos permite el poder
consumir el agua del mar tras un tratamiento. La desalinizacin propone una
va de incrementar la oferta de un recurso limitado y esencial.
Dada la gran importancia que tiene la desalinizacin para el desarrollo
econmico, esta investigacin tiene como objetivo explicar desde una
perspectiva econmica los aspectos ms relevantes de la desalinizacin. La
principal dificultad para la consecucin de los objetivos se plasma en la
obtencin de la informacin necesaria tanto cualitativa como cuantitativa. La
informacin numrica presenta menos problemas para su obtencin, dado que
existen prestigiosas bases de datos conocidas internacionalmente como las de
la International Desalination Association (IDA) y Global Water Intelligence
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Los desequilibrios derivados de la oferta y demanda de agua endeterminados espacios territoriales, manteniendo las reglas del juego respecto
a los derechos sobre esta y los precios aplicados a los consumos ha originado
que en determinadas zonas se haya considerado que la escasez podra
solucionarse mediante un incremento de la oferta procedente de la
desalinizacin. En el primer captulo explicaremos aspectos bsicos de ladesalinizacin tales como qu es, qu tipos hay, as como la historia de este
proceso. La novedad de este captulo con respecto a la bibliografa existente,
consiste en el anlisis de los costes de la desalinizacin en funcin del rea
geogrfica donde se lleve a cabo el proceso y del mtodo que se emplee. Si
bien es usual que se hable de la smosis inversa como el sistema mseficiente en costes, contrastaremos la hiptesis de que los sistemas de
desalinizacin que emplean energa residual de procesos de generacin de
energa presentan unos menores costes de explotacin. En este primer
captulo trataremos tambin dos aspectos de gran relevancia como son las
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de los recursos, de la seguridad que ofrezcan en cuanto a su disponibilidad y
de la calidad del recurso. Distinguiremos entre el grado de sustitucin y
complementariedad a corto y largo plazo. En cierto sentido invertir para
incrementar la capacidad de desalinizar agua en una regin concreta, puede
entenderse como pagar por un seguro de acceso a los recursos hdricos, ya
que es un recurso que presenta un coste elevado tanto de inversin como de
explotacin, pero nos da una elevada garanta de acceso al agua, ya que
siempre vamos a tener agua de mar disponible para ser desalinizada.
Para poder entender mejor el papel que juega la desalinizacin,
propondremos un modelo de optimizacin en la gestin integral de los recursos
hdricos en una cuenca hidrogrfica, cuyo objetivo es satisfacer las
necesidades de las distintas demandas existentes al mnimo coste econmico
posible. Partiendo del modelo general, aplicaremos la metodologa de anlisis
propuesta para justificar nuestra hiptesis de complementariedad y grado de
sustitucin entre dos recursos locales.
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acumulan la mayor parte de la demanda, stas intentan defender sus cuotas de
mercado, de modo que si una empresa opta por entrar en un pas, obliga de
algn modo a las dems a hacer lo mismo si no quieren ver disminuir su
importancia relativa.
Si nos preguntamos Por qu las empresas se han internacionalizado?
La respuesta que parece ms probable es que el mercado potencial en Espaa
estaba relativamente agotado, pues gran parte de las necesidades hdricas que
se podan cubrir mediante desalinizacin ya se han satisfecho o estn en fase
de resolucin, de modo que pretendemos demostrar que el inicio de la
internacionalizacin se debe a una demanda nacional potencial escasa. Ahora
bien, una pregunta que aunque similar es sensiblemente diferente es Por qu
se han internacionalizado a un ritmo tan acelerado? Las empresas espaolas
de desalinizacin se han convertido en un referente a nivel internacional y las
perspectivas no parecen augurar un cambio de tendencia.
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Habiendo entendido ya el proceso de internacionalizacin as como los
condicionantes y factores que lo han fomentado, analizaremos en el captulo
previo a las conclusiones cmo se financia un proyecto de desalinizacin.
Veremos que no es nada sencillo el llegar a lo que se conoce como cierre
financiero, pues existen diversos agentes econmicos implicados y el proyecto
debe de satisfacer una serie de garantas que el banco u organismos
financiadores exigirn.
La hiptesis que pretendemos contrastar en este captulo es que existen
distintos modelos de financiacin en funcin del grado de implicacin del sector
pblico en el mismo. De un modo o de otro, el sector pblico siempre quiere
tener cierto grado de control sobre una obra que afecta a los recursos hdricos,
pues el agua es un bien estratgico. La mayor implicacin que puede tener el
sector pblico consiste en formar parte del accionariado de la Sociedad del
Proyecto. Pero en ocasiones, el sector pblico quiere minimizar su participacin
en el mismo.
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analizar las estrategias de competencia de las empresas espaolas dedicadas
a la construccin y explotacin de desalinizadoras y por ltimo explicar el
proceso de financiacin de un proyecto de desalinizacin.
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2.- La desalinizacin.2.1.- En qu consiste la desalinizacin.
La desalinizacin o desalacin1es el proceso de eliminar la sal del agua
de mar o salobre, obteniendo agua dulce. Las plantas desalinizadoras o
desaladoras son instalaciones industriales destinadas a la desalinizacin. Para
la desalinizacin podemos tomar bien agua del mar o bien aguas salobres para
su utilizacin como agua bruta o agua de alimentacin (Lpez y Mejas 2000,
pp. 16-17). Las aguas salobres pueden ser superficiales, subterrneas o puede
ser agua residual depurada. Esta agua es sometida a un proceso de permeado
o a un proceso de desalinizacin por evaporacin y se obtiene por un lado un
agua lista para el consumo (aunque puede que necesite de un postratamiento)
y un producto de rechazo que es la salmuera. La salmuera es agua con un alto
contenido en sales y se vierte de nuevo al mar. El vertido de la salmuera
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general que el del resto de recursos. La desalinizacin de agua de mar ofrece
una gran seguridad en cuanto a la disponibilidad de agua ya que no est sujeta
a la pluviometra.
La mayora de las plantas instaladas en Espaa y el mundo usan la
smosis inversa (Semiat 2000, pp. 54-65). Sin embargo, existe un amplio
abanico de tcnicas que nos permiten obtener agua dulce a partir de agua
marina o salobre (Wangnick 1995, pp. 17-26). Muchos de los sistemas de
desalinizacin son escasamente utilizados por cuestiones econmicas, ya que
hay mtodos que son muy poco eficientes. Existen sistemas que se han
quedado obsoletos, siendo eficientes en el pasado, y hay mtodos ms
eficientes e innovadores que cuentan con pocas plantas debido a que son muy
recientes (Martnez 2003, pp. 21-28). En el cuadro 2.1 se muestran los
principales procesos que existen de desalinizacin, que tipo de energa se
utiliza, y en qu consiste:
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Fuente: Veza (2002)
En la actualidad, en nuestro pas se est utilizando ms la smosisinversa, que la destilacin, fundamentalmente porque el consumo energtico
necesario para este proceso es menor. Los sistemas de desalinizacin para
obtener agua a gran escala se dividen en procesos trmicos y en procesos
mecnicos que utilizan membranas permeables (Agrait 1984).
Los procesos trmicos son ms naturales y menos creativos, en el
sentido de que es el sistema que utiliza la naturaleza. El sol evapora agua del
mar, pero la sal no es evaporada con el agua, de modo que se separa el agua
de la sal3. Cuando se quiere lograr la destilacin se baja el punto de ebullicin
controlando la presin del vapor de agua. Con esto conseguimos ahorrarenerga para alcanzar el punto de ebullicin del agua y tambin nos permite
adquirir un mayor control de la incrustacin o depsito de compuestos. Cada
uno de los distintos procesos trmicos de desalinizacin maneja de un modo
distinto el punto de ebullicin y/o el control de depsitos de compuestos
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Los procesos comerciales de desalinizacin de agua de mar para
obtener grandes cantidades de agua desalada son la Evaporacin flash de
multietapas, que abreviaremos como MSF (Multi Stage Flash)y la Evaporacin
de efecto mltiple o multiefecto, que abreviaremos como MED (Multi-effect
Distillation) (Barker 2001, pp. 22-24).
Por otro lado, para desalinizadoras de tamao pequeo y mediano
(como las instaladas en Espaa) se suele emplear la Compresin de vapor o
CV (Vapor Compresin) y la smosis Inversa4o OI5.
En el cuadro 2.2 observamos una valoracin general de las diferentes
alternativas comerciales de desalinizacin, en funcin de sus principales
caractersticas.
Cuadro 2.2: Valoracin de las diferentes alternativas comerciales de
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kWh/m3
Costo de instalaciones Alta alto/medio alto medio medio
Capacidad produccin m3/dia alta>50.000 media
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2.3 podemos ver el nmero de plantas y capacidad en el mundo, en funcin del
tipo de proceso. Destaca el hecho de que la OI y la MSF agrupan ms del 80%
del volumen total de agua desalada, no obstante, pese a que el volumen de
produccin de la MSF es muy elevado, el nmero de plantas existentes es
menor que el de la smosis inversa.
Cuadro 2.3: Capacidad de las plantas desalinizadoras segn el tipo de proceso
(datos de 2003)
Proceso
Nmero de
plantas
Capacidad de las
plantas, millones de
m3/da
Nmero de
plantas
Capacidad de las
plantas, millones de
m3/da
Destilacin flash multi etapa 667 12.727 7,01% 39,31%
Compresin de vapor 652 1.549 6,86% 4,78%
Destilacin multi efecto 428 1.028 4,50% 3,18%
smosis inversa 6.463 14.100 67,96% 43,55%
Electrodialisis 997 1.533 10,48% 4,73%
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precio al que la desalinizadora paga la energa disminuye, el sistema trmico
es proporcionalmente ms eficiente que el de membrana. Las plantas de
cogeneracin son un caso extremo en el que el precio de la energa es nulo
cuando existe energa residual, de modo que el sistema trmico es mucho ms
eficiente.
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2.2.- Historia de la desalinizacin.
En la bibliografa existente en torno a la desalinizacin, se toma el siglo
XX, en concreto la dcada de los sesenta como el origen de la desalinizacin.
No obstante en este apartado pretendemos remontarlos a los inicios histricos
de la misma. En el mundo, entre la construccin de la primera desalinizadora y
los primeros escritos y reflexiones en torno al proceso, se han dado eventos
que merecen nuestro anlisis.
La industria de la desalinizacin en Espaa se ha convertido en un
referente a nivel mundial por diversos motivos. En primer lugar destaca en
nuestro pas el gran nmero de desalinizadoras instaladas as como la
tecnologa de las mismas. El hecho de que obtengamos una cantidad de
recursos hdricos elevada mediante desalinizacin es debido
fundamentalmente a que en Espaa sufrimos desequilibrios entre la oferta y la
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como Argelia, Tnez, Egipto o Australia entre otros (Montao 2008 a, pp. 27-
31)6.
Analizaremos los desequilibrios hdricos en Espaa, pues estos justifican
el desarrollo local de la desalinizacin. A continuacin expondremos
brevemente cuales fueron los inicios de la industria de la desalinizacin, cual
ha sido su evolucin en Espaa desde 1965 hasta 2004, y como evolucion a
partir del ao 2004, ya que en esta fecha con la puesta en marcha del
Programa A.G.U.A.7se hizo una mayor apuesta por la obtencin de recursos
hdricos a partir de agua del mar.
El poder transformar el agua salada en dulce ha sido un anhelo del ser
humano ya desde la prehistoria, el hombre observara como el agua del mar se
evaporaba con el sol, formando nubes, y saba que las nubes eran las
responsables de la lluvia, que contena agua sin sales ni impurezas. Desde
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A partir de los estudios sobre membranas fabricadas con resinas por
Juda y Kressman en 1949 se inicio el empleo de la desalinizacin mediante
sistemas de membrana. No obstante, cabe destacar que las propiedades de
semipermeabilidad y selectividad eran conocidas desde el siglo XIX. En la
dcada de los sesenta se descubri la tcnica que hoy en da es la ms
empleada, la smosis inversa.
Fue en la dcada de 1950 cuando se construyeron las primeras
instalaciones de tipo industrial que eran mayoritariamente trmicas, tambin
comenzaron a desarrollarse las primeras plantas mediante sistemas de
intercambio de iones (Rico et al 1998). Los sistemas trmicos de desalinizacin
comenzaron a emplearse, quedando obsoletas las instalaciones de tubos
sumergidos8. El inicio de la era industrial de la evaporacin sbita la podemos
enmarcar en 1959, cuando la compaa Westinghouse comenz la instalacin
en Kuwait de una planta de 2.273 m3diarios.
El hecho de que los costes de la desalinizacin hayan disminuido en los
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resto de partidas, los sistemas de membranas son menos eficientes en costes,
es por ello que las plantas que obtienen el metro cbico ms barato son las
trmicas que emplean cogeneracin.
En los aos 60, los nicos mtodos de desalinizacin existentes eran los
de destilacin en todas sus variantes: evaporacin multiefecto, evaporacin
multietapa, compresin de vapor y tubos verticales (Zarza 1997, pp. 199-226).
La desalinizacin dio un gran giro con la aparicin de la primera membrana
comercial capaz de trabajar con agua de mar en los aos 80, esto marc el
inicio del proceso de smosis inversa. Desde entonces se ha mejorado mucho
en los procesos de membrana y los costes de las plantas de smosis inversa
nada tienen que ver con las de entonces, debido a que se ha conseguido
reducir a la mitad el consumo energtico, se han mejorado los tratamientos
qumicos y se ha reducido considerablemente la inversin necesaria (Zarzo
2007, pp. 96-101)9.
La tecnologa actual para la desalinizacin de agua de mar, permite
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Anlisis econmico de la desalinizacin
Fuente: elaboracin propia a partir de Martnez (2003), Prats y melgarejo (2006), International
Desalination Association y Global Water Intelligence.
En el proceso de smosis inversa, se han disminuido considerablemente
los costes de inversin debido al abaratamiento del precio de las membranas,
que son adems de mayor calidad. Sin embargo, en Espaa al igual que en el
resto del mundo, ocurre que pese a que la tecnologa existente para la
desalinizacin haya mejorado mucho disminuyendo sus costes, existen plantasen funcionamiento con bastante antigedad, con lo cual los costes medios por
metro cbico que presenta la desalinizacin en nuestro pas son superiores a
los que permite la tecnologa actual (Prats y Melgarejo 2006, pp. 57-59).
Para su utilizacin en Espaa, el sistema de desalinizacin ptimo autilizar es la smosis inversa, debido a cuatro motivos fundamentales
(Mujeriego 2005, pp. 21-22). El primero es que no disponemos de fuentes de
energa primaria a un bajo coste (como puedan ser los combustibles fsiles). El
segundo es que la calidad del agua y la temperatura de nuestras costas son
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a la desalinizacin, debido a que el agua resultante no puede ir destinada a los
mismos usos(Grupo de Anlisis Econmico del Ministerio de Medio Ambiente
2007 b).La idea es que se puede someter al agua depurada a un tratamiento
posterior que permita su utilizacin en lugar de desecharla en un cauce. Si
despus de someter a esta agua a un tratamiento terciario a base de
membranas de microfiltracin y ultrafiltracin, la sometemos adems a un
proceso de smosis inversa de aguas salobres obtenemos un agua con una
calidad que permite su uso para casos como la industria o el riego. Una
importante diferencia entre la depuracin y la desalinizacin reside en quien
paga cada recurso, ya que en el caso de la depuracin prima el principio de
quien contamina paga mientras que en la desalinizacin son los usuarios. Es
decir tanto en el agua desalinizada como en la depurada, el usuario que la
consume paga un precio por ella, pero en la depurada son adems pagadores
quienes contaminaron el agua. Adems cabe sealar que solo una parte del
agua que se depura se reutiliza.
Espaa, con un 5% del total del agua desalada en el mundo, es el cuarto
A li i i d l d li i i
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Grfico 2.1: Distribucin porcentual de la capacidad de desalinizacin en el
2004.
Fuente: elaboracin propia a partir de Torres 2004 b.
Los comienzos de la desalinizacin en Espaa se producen en las Islas
B j M t S
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Fuerteventeventura I* 1970 2.000 MSF
Las Palmas I 1970 20.000 MSF
* No operan actualmente
Fuente: Torres (2004)
A partir de 1973 cuando se empez a sufrir la crisis del petrleo en su
primera etapa, el desarrollo de las desalinizadoras experiment una frenada, y
apareci la necesidad de encontrar el medio de maximizar el ahorro energtico
de las desalinizadoras (Scoott 1995). De esta necesidad, aparecieron nuevos
diseos de intercambiadores de procesos de evaporacin, que emplean unas
superficies de intercambio mayores, hacindose posible generar un destilado
mayor con el mismo consumo energtico. Con esta nueva tecnologa
aparecieron las plantas del cuadro 2.6:
Cuadro 2.6: desalinizadoras en Espaa tras la crisis del petrleo
Nombre Ao Capacidad (m3/da) Proceso
Lanzarote I* 1976 5.000 MSF
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(2001) opt por un proceso de elaboracin gradual, prolongado y de un mayor
rigor tcnico. Los trasvases se redujeron y qued prohibida la transformacin
en regado con aguas trasvasadas en las cuencas receptoras. Tras un intenso
debate de gran participacin pblica, se aprob el Plan Hidrolgico Nacional
por la ley 10/2001 del 5 de julio. La tramitacin de ste contrasta con el
expeditivo procedimiento seguido para la derogacin del trasvase del Ebro a
travs del Programa A.G.U.A. (Actuaciones para la Gestin y la Utilizacin del
Agua) mediante el Real Decreto-Ley 2/2004, que posteriormente se convirti en
la Ley 11/2005 (Rico 2010, pp. 235-246). Con el Programa A.G.U.A., el
Gobierno pretende garantizar una mayor equidad, obtener una mayor eficiencia
y sostenibilidad aprovechando las mejores tecnologas disponibles as como
cumplir los criterios y normas de la Unin Europea (Ministerio de Medio
Ambiente 2004 pp. 3-4; CE del Parlamento Europeo y del Consejo 2000, pp. 1-13).
Una de las actuaciones que contempla este programa es la reforma de
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El Programa A.G.U.A. se est implantando en toda Espaa, empezando
por el litoral mediterrneo que es donde se estn sufriendo los principales
problemas dficit de recursos hdricos. La desalinizacin juega un papel clave
en la nueva orientacin de la gestin de los recursos hdricos ya que Espaa es
un pas de costa, en el que las cuencas mediterrneas tienen ms de 1.500 Km
de litoral, por tanto el agua del mar puede asegurar un desarrollo sostenible en
las zonas cercanas a la costa (Farias 1984). El Programa A.G.U.A. busca
equilibrar el crecimiento econmico con el respeto al medio ambiente, por otro
lado se pretende aumentar la autonoma de cada cuenca buscando el
autoabastecimiento. ste programa persigue asegurar la disponibilidad de agua
con independencia de la situacin climtica.
Segn estimaciones del Ministerio de Medio Ambiente, la desalinizacin
va a provocar que los costes de inversin para proveer a la poblacin de
nuevas fuentes de recursos hdricos aumenten, esto es debido a que la
desalinizacin, considerada por el Programa A.G.U.A. como la base de las
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Cuadro 2.8: Inversin necesaria para lograr aportaciones totales de ms de
1.100 hm3anuales
n de actuacionesAportaciones
hm3/aoInversin (millones de euros)
CM Andaluzas 17 312 554
CCHH del Segura 24 336 1.336
CCHH del Jcar 40 270 798
CCHH del Ebro y CI
Catalua1224 145 1.110
TOTAL 105 1.063 3.798
Fuente: elaboracin propia a partir de datos del Ministerio de Medio Ambiente (2004)
En el ao 2005 se puso en marcha la desalinizadora del Canal de
Cartagena (San Pedro del Pinatar I), lo que supuso un gran incremento de los
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2009 se puso en marcha la desalinizadora de Torrevieja que es la ms grande
de las puestas en marcha en Espaa hasta el momento, con una capacidad de
80 hm3 14. Todas estas plantas garantizan el abastecimiento hdrico en la
Cuenca del Segura.
De las desalinizadoras planificadas en el Programa A.G.U.A., al menos 6
de ellas pretendan satisfacer parcialmente la demanda de riego de unos155,37 hm3. Cabe sealar que en 2008, el coste por metro cbico de dichas
plantas ascenda a 0,86, representando la partida energtica un 52% de los
costes de operacin (lo que equivale a un 39% de los costes totales). Si
tenemos en cuenta que dicho coste se estim en 2006 partiendo de un precio
por debajo de 0,09 /kWh y que en el 2011 dicho precio ha ascendido a 0,12/kWh, el coste por metro cbico sera unos 0,12 superior, situndose muy
cerca de la cifra 1/m3 (Villar 2011, pp.1-14) 15. Esta situacin pone de
manifiesto que una estrategia para abastecer la demanda exclusivamente
mediante esta fuente de recursos presenta grandes riesgos y vulnerabilidades
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naturaleza16. Los principiosen los que se basa el Programa A.G.U.A. son los
siguientes:
- El agua es un recurso que tiene un valor ambiental, econmico y
social.
- El agua es un bien limitado y su disponibilidad en cuanta y calidad
adecuadas no es gratuita.
- El desarrollo tecnolgico est permitiendo un mayor ahorro y
eficiencia en el uso del agua. Asimismo, ste debe respetar los
caudales necesarios para preservar los ecosistemas de cada cuenca,
incluyendo los costeros.
- El precio del agua debe fijarse en funcin de los costes reales y delbeneficio econmico que pueda derivarse de su utilizacin.
El aumento del nmero de desalinizadoras desde 1965 hasta 2004 fue
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desalinizacin se ha desarrollado en Espaa a consecuencia de los
desequilibrios hdricos, cabe matizar que la desalinizacin no era el nico modo
de paliar la escasez de recursos hdricos ya que existen alternativas en la
gestin de los recursos hdricos. El agua dulce es un recurso natural escaso
cuyo valor econmico es cada vez mayor, su manejo y conservacin
adecuados requieren instrumentos legales idneos que aseguren la inversin
privada en el desarrollo potencial econmico del recurso y posibiliten su
adecuado control en funcin de objetivos ambientales y sociales (Solanes yDourojeanni 1994, pp. 15-16). Por tanto, la planificacin y puesta en marcha del
Programa A.G.U.A. es uno de los dinamizadores fundamentales de la
productividad de la industria de desalinizacin y en consecuencia de su
internacionalizacin.
El aumento de la competitividad de la industria de la desalinizacin no es
necesariamente consecuencia de los desequilibrios hdricos, puesto que esta
poda gestionarse sin que fuese necesario construir un nmero tan elevado de
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datos de la Asociacin Espaola de Desalacin y Reutilizacin (AEDyR) la
distribucin de los usos del agua desalada en Espaa en 2005 era: urbano
(55,4%), Agrcola (22,4%), Industrial (18,5%) y Turstico (3,6%).
Si analizamos el conjunto de la oferta de agua desalinizada destacan las
siguientes instalaciones:
- La desalinizadora de Torrevieja, cuya puesta en marcha no ha tenido
lugar an en enero de 2011 a causa de problemas polticos y energticos.
Esta planta es la mayor de las instaladas en Espaa con una capacidad
de 80 hm3 anuales (240.000 m3/diarios)17.
- La desalinizadora de guilas-Guadalentn con una capacidad de 70hm3 anuales (10 hm3 anuales ms de los inicialmente previstos), cuya
puesta en marcha se prev para otoo de 2011. Esta servir para
abastecer a las comunidades de regantes de Lorca, guilas, Puerto
Lumbreras y el municipio almeriense de Pulp18.
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nuestro pas, siendo su capacidad de 120.000 m3/da. Esta planta fue
llevada a cabo por Acuamed, que es el actual propietario, su objetivo es
abastecer a la poblacin urbana y al sector agrcola. Pese a su enorme
potencial de produccin, esta instalacin no se encuentra funcionando a
pleno rendimiento por no haberse finalizado todava las conducciones de
abastecimiento.
- La desalinizadora de Piedra Santa, cuya capacidad es de 114.600
m3/da, est ubicada en Las Palmas de Gran Canaria. Esta comenz a
producir agua desalinizada de origen marino en 1968, siendo el destino
de la misma el abastecimiento urbano.
- La desalinizadora de Valdelentisco, ubicada en Cartagena comenz a
ser operativa en 2008. La capacidad de esta planta es de 75.000 m3/da,pero se est realizando una ampliacin de otros 61.000. La produccin de
esta planta se destino inicialmente al abastecimiento urbano de Mazarrn
y Cartagena, desde 2009 tambin cubre ciertas necesidades de regado
de los trminos municipales de Alhama de Murcia, Fuente lamo y
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2.2.1- Situacin actual de la desalinizacin.
Si observamos la evolucin en los ltimos aos de la desalinizacin
cmo mtodo de obtencin de recursos hdricos, no cabe duda de que es una
tecnologa en auge cuyo uso no para de aumentar. A escala mundial se estn
llevando a cabo un gran nmero de proyectos, destacando los realizados en
Australia, Tnez, y Argelia entre otros. Las mejoras tecnolgicas que se hanproducido en los ltimos aos han reducido significativamente el coste
econmico de la desalinizacin. La reduccin del coste de la desalinizacin se
ha dado fundamentalmente en los sistemas de membranas y esto ha sido
debido al aumento en la calidad de las mismas y a la mejora y aplicacin de
sistemas de recuperacin de energa cada vez ms eficientes. El agua es uninput vital para la economa de un pas, al igual que sucediera en Espaa en la
dcada de los sesenta, gobiernos como el argelino actan bajo el
convencimiento de que incrementar los recursos hdricos es el mejor modo de
relanzar su economa.
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Commision 2004, pp. 15-79). En varios distritos hidrogrficos de California ya
se estn licitando etapas de desalinizadoras a lo largo de la costa, de modo
que las empresas espaolas consideran a este Estado como un posible centrode sus operaciones. Por otro lado, en Tejas varias ciudades estn
plantendose construir desalinizadoras para aumentar el agua de la que
disponen. La empresa espaola Inima de OHL est construyendo en la
actualidad su primera planta en Estados Unidos, en la ciudad de Boston. En la
costa Este de Estados Unidos, Acciona Agua ha llevado a cabo la reparacinde la planta de Tampa. El xito de estos proyectos llevados a cabo por
empresas espaolas as como la escasez de recursos hdricos hace de EEUU
un mercado que en el futuro puede alcanzar una gran importancia.
En Mxico se ha construido la primea desalinizadora de gran escala en
este pas, en concreto en la ciudad residencial Los Cabos (al extremo sur de la
Baja California Sur), esta planta ha sido construida y es gestionada por Inima
(OHL)20.
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En Israel se ha construido recientemente una planta de gran tamao que
empleaba smosis inversa y durante este ao las empresas espaolas han
estado compitiendo por la adjudicacin de una segunda planta que finalmentese ha adjudicado Sadyt21.
En diversos pases con petrleo abundante en los que se ha estado
desalinizando agua mediante sistemas trmicos, ahora se estn construyendoplantas de smosis inversa y en algunos casos hbridas. Este cambio de
orientacin se debe a las mejoras tcnicas de los sistemas de smosis inversa.
Son de gran importancia para el mercado internacional de la desalinizacin y
por tanto para las empresas espaolas mercados como el de Arabia Saud,
Omn y Emiratos rabes Unidos. En la actualidad, las empresas espaolas dedesalinizacin son las lderes en el sector a escala mundial.
La desalinizacin es una industria de futuro en cuanto a la construccin
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diversos mtodos mediante los cuales pueden ser valorados en trminos
econmicos, pero los resultados que ofrecen son poco comparables y muy
subjetivos (Tsiourtis 2001, pp. 223-236).
Para la elaboracin de este apartado se han empleado los datos de
prcticamente todas las desalinizadoras del mundo que estn funcionando en
el ao 2010, as como la informacin referente a las desalinizadoras
planificadas para el periodo 2011-2015. Esta informacin se ha obtenido a
partir de la International Desalination Association (IDA) y Global Water
Intelligence (www.globalwaterintel.com y www.idadesal.org). En primer lugar
realizaremos un estudio con los datos mundiales, donde comprobamos que
existe un alto nivel de heterogeneidad entre las distintas zonas contempladas,
lo que aconseja realizar un anlisis de las caractersticas particulares de la
desalinizacin en cada una de las zonas geogrficas. Por otro lado,
realizaremos un anlisis estadstico de los costes de la desalinizacin a escala
mundial.
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http://www.globalwaterintel.com/http://www.idadesal.org/http://www.idadesal.org/http://www.globalwaterintel.com/ -
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La base de datos que se ha elaborado, recoge informacin de las
desalinizadoras de 63 pases22. Tambin se cuenta con los datos agregados
del resto de pases que no estn incluidos en esta muestra.
A partir de esta informacin nuestro objetivo es analizar cul es la
situacin actual de la desalinizacin en el mundo, para ello vamos a centrarnos
en los rasgos distintivos que presenta la desalinizacin en las distintas zonas
geogrficas del mundo.
Los costes de la desalinizacin presentan un alto grado de desigualdad en
funcin del rea geogrfica23. Es por ello, que hemos realizado una divisin de
los datos en funcin de su zona geogrfica, agrupando los distintos pases conunas caractersticas similares en cuanto a la disponibilidad de recursos
energticos.
T i d t l dif i i ilit d t l t d l
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A24. En el grfico 2.2 podemos ver coloreados de verde los pases
pertenecientes a esta zona.
Grfico 2.2: pases de la zona A.
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El tercer grupo de pases es el grupo C26. En el grfico 2.4 podemos ver
coloreados de verde los pases pertenecientes a esta zona.
Grfico 2.4: pases de la zona C.
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Grfico 2.5: pases de la zona D.
Con el fin de demostrar la gran influencia que tiene el factor geogrfico
sobre los costes de la desalinizacin, vamos a construir un modelo en el que se
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- COSTE: es el coste de explotacin medido en dlares por metro cbico
- C: es la constante del modelo.
- FECHACONSTRUCCION: es la media del ao en el que se
construyeron las desalinizadoras en el pas i28.
- CAPACIDADMEMBR: nos indica la capacidad total de desalinizacin
que tienen las desalinizadoras con sistemas de membranas en el pas i.
- CAPACIDADTERMIC: es la capacidad total de agua desalinizada que
tienen las plantas de sistemas trmicos en ese pas.
- ENFUNCIONAMIENT: esta variable es la media del ao en el que se
pusieron en funcionamiento las plantas en el pas i. Obviamente, la
fecha de puesta en marcha de la planta siempre ser posterior al
momento en que se empieza a construir, no obstante pueden coincidir
en el ao, pero en meses distintos.
- MGDOUTPUT: nos indica el volumen medio de agua producida MGD en
el pas i.
- MGDTAMANO: es el tamao medio de las plantas desalinizadoras MGD
en el pas de medida
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COSTE = C + 1 FECHACONSTRUCCION + 2 CAPACIDADMEMBRA + 3
CAPACIDADTERMICA + 4 ENFUNCIONAMIENTO + 5 MGDOUTPUT + 6 MGDTAMANO +
7 SIB + 8 SID + 9 SIA + 10 TAMANOUNIDAD + 11 UNIDADES + u
En el cuadro 2.9 podemos ver los resultados de esta regresin:
Cuadro 2.9: El coste de la desalinizacin a escala mundial
Variable dependiente: COSTE
Mtodo: MCO
Variable CoeficienteError
estndarEstadstico T P-valor
C 8,24 26,50 0,31 0,76
FECHACONSTRUCCION -0,19 0,22 -0,87 0,40
CAPACIDADMEMBRA 0,00 0,00 0,12 0,90
CAPACIDADTERMICA0,00 0,00 0,81 0,43
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regresin F
Estadstico Durbin-Watson 2,080963 P-valor (Estadstico F) 0,035403
Fuente: Elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
En la regresin anterior, si tomamos un nivel de significacin del 10%,
las nicas variables significativas son aquellas que hacen alusin a la
pertenencia a un grupo geogrfico o a otro, lo cual nos indica que los costes de
la desalinizacin no son explicables a nivel mundial, la determinacin de los
costes es distinta en funcin de la zona geogrfica en la que se pretenda llevar
a cabo el proceso (Collado 1997, pp.37-62). Como las nicas variables
explicativas son SIB, SID y SIA, esto nos indica que los costes estn muy
determinados por el rea geogrfica en la que se lleve a cabo el proceso de
desalinizacin. Por tanto, no podemos decir si es ms eficiente el proceso de
membranas o el trmico, pues esto depende fundamentalmente del coste de la
energa, que va a variar de un pas a otro.
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matices, por lo general en los pases con mayor renta se consume ms agua
por lo que dado un nivel de recursos convencionales la escasez podra ser
mayor en el ms rico, por otro lado, el agua desalinizada tiene un alto coste deexplotacin y de mantenimiento por lo que no en todos los pases constituye un
recurso viable. En el grfico 2.6 podemos ver la que se confirma que los pases
donde ms se desaliniza por persona es donde menos recursos
convencionales existen.
Grfico 2.6: relacin entre los recursos hdricos convencionales y
desalinizados
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Grfico 2.7: relacin entre el coste energtico y el uso porcentual de MSF.
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
El motivo que explica la relacin del grfico anterior es el alto consumo
de energa de la destilacin multietapa as como del resto de sistemas
trmicos. Estos mtodos intensivos en consumo energtico solo son
competitivos en pases con costes energticos bajos, especialmente cuando
puede emplearse el calor residual que se genera al tratar el petrleo.
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Para el periodo comprendido entre 2010 y 2015 se estima que el 27%
del incremento de la capacidad ser mediante sistemas de trmicos y el 73%
restante mediante sistemas de membranas (Fritzmann et al 2007, pginas 1-
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Cabe destacar que el 27% de incremento de la capacidad trmica se
acumula en un nmero de plantas claramente inferior al 27% de las plantas. Es
decir, unas pocas plantas trmicas acumulan una gran cantidad de agua
d li i d E t d bid l i t t i ti
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y GWI
En cuanto al uso que se le da al agua desalinizada en el mundo, tan solo
un 2% del agua desalinizada se emplea en agricultura. En el grfico 2.11
podemos ver el uso que se da al agua desalinizada en el mundo
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Puede llamar la atencin que siendo por lo general el sector agrcola el
que ms agua consume, estando las cifras alrededor del 80%, tan solo un 2%
del agua desalinizada es consumida por el sector agrcola. No obstante, en
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2.3.2.- La desalinizacin en Oriente Medio, Magreb y Egipto
Los pases que estamos contemplando de esta zona en nuestra muestra
son (entre parntesis se muestra en coste medio31 del agua desalinizada en
cada pas): Argelia (0,40$/m3), Arabia Saudita (0,34$/m3), Bahrin (0,34$/m3),
Egipto (0,60$/m3), Emiratos rabes Unidos (0,27$/m3), Iraq (0,45$/m3), Israel
(0,54$/m3
), Kuwait (0,26$/m3
), Lbano (0,37$/m3
), Marruecos (0,54$/m3
) Omn(0,31$/m3), Qatar (0,28$/m3) Tnez (0,44$/m3) y Yemen (0,44$/m3) (Global
Water Intelligence 2010)32. Estos pases pertenecen en su mayora a la regin
de Oriente Medio que es donde se ubica el 61,5% de las reservas de petrleo
en el mundo (LHotelleire-Fallois and Serena 2008). Tomando como Oriente
Medio el rea integrada por la Pennsula Arbiga, Irn, Iraq, Israel, Jordania,Lbano y Siria. De los pases que forman la zona A, los pertenecientes a la
Pennsula Arbiga son Arabia Saudita, Bahrin, Emiratos rabes Unidos, Irak,
Kuwait, Omn, Qatar y Yemn. En los grficos 2.12, 2.13 y 2.14 podemos ver
los datos de produccin, reservas y exportacin de petrleo de los pases de
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
En el grfico 2.14 vemos que a su vez, las reservas de petrleo de los
pases de Oriente Medio son proporcionales a sus exportaciones y a su
produccin.
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Los pases de la zona A que no pertenecen a Oriente Medio son algunos
de los integrantes del Magreb como Argelia Marruecos y Tnez En materia
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Dado que los sistemas trmicos son intensivos en el uso de energa, si
esta es relativamente barata o residual, podra ocurrir que los sistemas
trmicos fueran menos costosos que los sistemas de membranas. Esto sucede
en esta rea geogrfica y este es el motivo por el cual en la zona A se produce
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Grfico 2 16: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona A
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Grfico 2.16: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona A
2006-2010
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
No obstante en el periodo 2010 2015 el aumento de la capacidad ya
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Grafico 2 17: incremento esperado de la capacidad trmica y de membrana en
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Grafico 2.17:incremento esperado de la capacidad trmica y de membrana en
la zona A entre 2010 y 2015.
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
En el cuadro 2.9 podemos ver las principales correlaciones estadsticas
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El primer resultado del cuadro 2 10 es bastante sorprendente a primera
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El primer resultado del cuadro 2.10 es bastante sorprendente a primera
vista, pero es evidente si analizamos los motivos. Vemos que la correlacin
entre el coste de la desalinizacin y la antigedad de la planta es negativa, locual quiere decir que las plantas con mayor antigedad tienen un menor coste.
Esto se debe a que las primeras desalinizadoras que se construyeron en esta
zona empleaban energa trmica residual de las refineras de petrleo, no
obstante ms recientemente se han ido construyendo plantas de smosis
inversa que emplean energa elctrica de la red y que por tanto tienen un costemayor, es por esto que los costes de explotacin son mayores en las plantas
ms nuevas.
La segunda correlacin tiene una doble lectura, nos indica que los
mtodos de membranas tienen una correlacin positiva con el coste, y al
mismo tiempo esto implica que los sistemas trmicos guardan una correlacin
negativa con el coste de explotacin. Es decir, en base al tratamiento
estadstico, en esta zona es ms barato emplear sistemas trmicos, pero esto
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2 3 3 - La desalinizacin en Asia del Este Sureste Asitico y Australia
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2.3.3.- La desalinizacin en Asia del Este, Sureste Asitico y Australia
Los pases que hemos tomado de la muestra con los que se forma la
zona B son (entre parntesis se muestra el coste medio del agua desalinizada
en cada pas): Australia (0,379$/m3), China (0,25$/m3), Corea del Sur
(0,31$/m3), India (0,23$/m3), Japn (0,85$/m3), Pakistn (0,53$/m3) y Singapur
(0,23$/m
3
)
34
. En esta rea geogrfica tenemos a dos pases del sur asiticocomo son India y Pakistn. Por otro lado tenemos tres pases de Asia del Este
que son China, Corea del Sur y Japn y un pas del Sureste Asitico que es
Singapur. Finalmente en la zona B est Australia que pertenece a Oceana.
En esta zona el coste del m3desalinizado es menor cuando se emplean
sistemas trmicos, esto se debe a que en China existen plantas de
desalinizacin trmica que emplean energa nuclear y que son muy eficientes
en costes (Haijun and Yajun 2008, pp. 230-239). La existencia de estas
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Grfico 2.19: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona B
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Grfico 2.19: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona B
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Durante el periodo 2006-2010 el incremento de la capacidad de sistemas
de membranas y trmicos ha sido de un 87% y un 13% respectivamente. En
Borja Montao Sanz
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Grfico 2.20: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona B
2006-2010
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Anlisis econmico de la desalinizacin
En el cuadro 2.11 podemos ver las principales correlaciones estadsticas
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p p p
en relacin a los costes de explotacin de la desalinizacin en esta zona
geogrfica.
Cuadro 2.11: principales correlaciones en la zona B
Correlacin entre el coste deexplotacin y
Correlacin
Antigedad de la planta +
Capacidad de membranas +
Caudal tratado +
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
El primero de los resultados que podemos analizar en esta tabla es que
Borja Montao Sanz
10% del total. Con lo cual, esas pocas plantas trmicas que son ms eficientes
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p p q
en costes representan prcticamente una excepcin.
El ltimo de los resultados a destacar es la correlacin positiva entre el
caudal tratado y los costes de explotacin, es decir a mayor caudal mayores
costes. Esta relacin estadstica es bastante sorprendente y debe ser
interpretada con la precaucin necesaria. Obviamente no puede interpretarse
como que existen rendimientos decrecientes a escala. Lo que explica esta
relacin es que en trminos medios las plantas ms grandes son ms antiguas
que las pequeas, de modo que se estn cruzando la relacin de la antigedad
con la del tamao.
Anlisis econmico de la desalinizacin
2.3.4.- La desalinizacin en el continente americano
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La Zona C est formada por los principales pases del continente
americano en trminos de desalinizacin que son (entre parntesis se muestra
en coste medio del agua desalinizada en cada pas): Caribe (1,23$/m3)35, Chile
(0,37$/m3), EEUU (0,51$/m3) y Mxico (0,34$/m3). Lejos de la importancia que
alcanza la desalinizacin en pases de Oriente Medio, en EEUU tambin se
estn desarrollando instalaciones de tratamiento de agua de mar a gran
escala, un ejemplo de ello es la recientemente aprobada planta de Carlsbad, en
California en la que se obtienen 189.000 m3de agua potable diarios, cabe tener
en cuenta que EEUU es el tercer pas del mundo en cuanto capacidad
acumulada de desalinizacin36.
En Mxico, concretamente en Baja California Sur se estn llevando a
cabo investigaciones para emplear con energas renovables los altos niveles de
Borja Montao Sanz
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Grfico 2.22: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona C
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Anlisis econmico de la desalinizacin
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Grfico 2.24: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona C
2010-2015
Fuente: Elaboracin propia a partir de los datos de Desalination markets 2009 y 19th IDA
Borja Montao Sanz
Caudal tratado -
-
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Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
La primera relacin que podemos ver en el cuadro 2.12 es que existe
una correlacin positiva entre la antigedad de la planta y los costes de
explotacin, es decir cunto ms antigua es una planta mayor es su coste de
explotacin. Esta relacin se debe al progreso tcnico.
En segundo lugar podemos ver que existe una correlacin negativa entre
la capacidad de agua desalinizada mediante membranas y los costes de
explotacin, lo que nos indica que los sistemas de membranas son en esta
zona, ms eficientes en costes que los sistemas trmicos. Cabe destacar que
esta relacin es la que se corresponde con la realidad, el hecho de que en esta
zona no se de la relacin estadstica contraria se debe a que no existen plantas
trmicas que empleen energa trmica residual tal y como pasaba en las zonas
A B A i t d l t t i t
Anlisis econmico de la desalinizacin
2.3.5.- La desalinizacin en Europa y Asia Central
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La zona D est formada por (entre parntesis se muestra en coste medio
del agua desalinizada en cada pas): Chipre con un coste medio de 0,89$/m3,
Espaa donde el coste medio es de 0,42$/m3, Italia con un coste medio de
0,65$/m3y la antigua Unin Sovitica donde el coste medio es 0,33$/m337.
En la zona D hay que destacar la gran importancia de Espaa, no solo por
ser el cuarto pas del mundo con mayor capacidad de agua desalinizada sino
tambin por la relevancia de las empresas espaolas de desalinizacin y
tratamiento de aguas (Montao 2009, pp. 2-3; Angelakis y Durham 2007, pp.3-
12).
Igual que en el resto de zonas analizadas se cumple que a menor
disponibilidad de recursos hdricos convencionales por persona mayor es la
Borja Montao Sanz
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Grfico 2.25:capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona D
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Anlisis econmico de la desalinizacin
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Grfico 2.27: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona D
2010-2015
Fuente: elaboracin propia a partir de los datos de IDA y Global Water Intelligence
Borja Montao Sanz
En primer lugar podemos apreciar que existe una correlacin positiva
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entre la antigedad de la planta y los costes de explotacin de la planta, es
decir, las plantas cuanto ms nuevas son, menores costes de explotacin
presentan. Esta relacin se explica por el progreso tecnolgico que ha
permitido que las desalinizadoras cada vez consuman menos energa,
deterioren menos sus membranas y en consecuencia presenten menores
costes de explotacin.
En segundo lugar vemos que existe una relacin negativa entre los
costes de explotacin y la capacidad de sistemas de membranas. Es decir, en
esta zona geogrfica dentro de la cual est Espaa, es ms econmico el
emplear sistemas de membranas que trmicos.
Por ltimo la correlacin negativa entre el caudal tratado y los costes de
explotacin nos indica que a medida que el volumen de agua tratado en una
Anlisis econmico de la desalinizacin
2.3.6.- Principales conclusiones del anlisis de la desalinizacin en el
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mundo
A partir del anlisis que hemos llevado a cabo en este apartado,
podemos concluir que existe un modo ms eficiente en costes de desalinizar
agua, este consiste en emplear sistemas trmicos vinculados a una central
nuclear, trmica o de refinamiento de petrleo. No obstante esto es muy
matizable, ya que la eficiencia energtica de este sistema es baja si tomamos
en cuenta la energa que precisa. Otra cosa es que, a causa de que es energa
residual no tenga coste alguno, pero el consumo energtico de este tipo de
plantas sigue siendo elevado. No podemos hablar por tanto de desalinizadoras
ms eficientes, sino ms bien de modos ms rentables de abastecerlas
energticamente. Es decir existen desalinizadoras que pese a tener un
consumo energtico elevado, presentan un coste de explotacin reducido a
causa de que son abastecidas con energa residual cuyo coste es
prcticamente nulo. En Espaa existen diversas plantas nucleares en las que
Borja Montao Sanz
sentido, parece poco interesante desde un punto de vista poltico vincular
d li i d t l t i d i l d li i i
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desalinizadoras a centrales trmicas, ya que podra asociarse la desalinizacin
a elementos con tan mala prensa en Espaa como la energa nuclear.
Respecto a la situacin actual de la desalinizacin en el mundo vemos
que es fundamentalmente en los pases de la OPEP donde ms se emplea la
desalinizacin trmica, no obstante, el proceso dominante en cuanto a la
construccin de nuevas plantas es la smosis inversa. En todos los pases unadesalinizadora presenta rendimientos crecientes a escala, no obstante el
tratamiento estadstico de los datos en alguna ocasin enmascara este
resultado debido a que en la muestra pueden aparecer plantas ms grandes
que son a la par ms antiguas y que por tanto emplean tecnologas menos
eficientes y plantas ms pequeas que son ms modernas.
Por otro lado, hemos visto que los costes de las plantas se han ido
reduciendo a medida que estas son ms recientes. Sin embargo los datos no
Anlisis econmico de la desalinizacin
2.4.- Anlisis de los costes de los distintos mtodos de desalinizacin.
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Como hemos analizado con anterioridad, los costes de la desalinizacin
no son homogneos en el mundo, debido a que los procesos que se emplean y
los costes de los mismos difieren entre pases a causa de las distintas
necesidades hdricas y de la disponibilidad de unas u otras fuentes de energa,
y a causa tambin de las diferencias en la tecnologa que se aplica y de la
antigedad de las plantas. En este epgrafe vamos a analizar los costes de la
desalinizacin en funcin de los distintos sistemas que se emplean, ya que el
mtodo a emplear tal y como hemos visto es una variable que determina el
coste del proceso.
Hay un factor de gran importancia y del que se ha escrito relativamente
poco que es el coste del transporte del agua. Es un factor clave a la hora de
determinar la viabilidad econmica de este proceso, haciendo casi prohibitivo el
Borja Montao Sanz
2.4.1.- Anlisis de los costes de los sistemas MSF.
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El principal mtodo de desalinizacin es la desalinizacin multietapa
MSF38. Este sistema muestra unos claros rendimientos crecientes a escala
(Zhou and Tol 2004, pp. 2-10). La disminucin de los costes de explotacin no
guarda una relacin lineal con respecto la capacidad instalada sino que la
disminucin del coste por metro cbico es proporcionalmente menor a medida
que el caudal tratado es mayor (Wade 2001, pp. 3-12). En cuanto al progreso
tcnico, la tasa de reduccin media anual de los costes por metro cbico ha
sido de un 5,3% durante los ltimos 40 aos 39.
Tal y como hicimos cuando analizamos los costes de la desalinizacin
en los distintos pases, se puede modelizar el coste de explotacin de la
desalinizacin mediante un sistema concreto. En el cuadro 2.14 podemos ver
un conjunto de regresiones sobre los costes de desalinizacin por metro cbico
Anlisis econmico de la desalinizacin
por metro cbico, mientras que las variables explicativas son TIC (es la
capacidad acumulada en el pas) CAP (capacidad de la planta en cuestin)
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capacidad acumulada en el pas), CAP (capacidad de la planta en cuestin),
YEAR (ao en el que se realiz el contrato de construccin de la planta),
ME&NA (es una dummie que toma el valor 1 cuando la planta se ubica en los
pases de Oriente Medio y el Norte de frica y 0 en caso contrario), SEA (es
una dummie que toma el valor 1 si el agua que se trata en la planta proviene
del mar y 0 en caso contrario).
Cuadro 2.14: modelizacin de los costes medios de operacin de una plantade MSF
)*&+,*
Variable Log-log (1) Log-log (2) Semi-log (1) Semi-log (2)
Constante 6,93* 798,76* 1,21* 109,49*
(-38,96) (38,73) (14,85) (-36,65)TIC -0,35* -0,000000171*
(-30,22) (-33,95)
YEAR -105,02* -0,06*
(-38,59) (-36,31)
CAP -0,16* -0,14* -0,00000221 -0,00000214
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este modelo nos indica que no hay evidencia estadstica suficiente para afirmar
con un 1% de error que los sistemas trmicos en Oriente Medio y el norte de
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con un 1% de error que los sistemas trmicos en Oriente Medio y el norte de
frica son menos costosos que en el resto de zonas.
El motivo de este resultado en base a nuestro anlisis anterior es claro y
compatible, significa que este tipo de sistemas trmicos que emplean energa
residual son ms empleados en Oriente Medio y el Norte de frica, ya que en
el resto de zonas es ms usual el emplear mtodos de membrana. Pero si
comparamos solo los costes de las plantas trmicas, sucede que en Oriente
Medio y el Norte de frica los costes son mayores, debido a que son plantas
bastante antiguas. En el modelo anterior obtuvimos que si comparbamos los
costes medios por zonas de la desalinizacin (trmica y de membrana) en
Oriente Medio y Norte de frica era menos costosa, el motivo es que en esta
zona se emplea ms la cogeneracin.
Anlisis econmico de la desalinizacin
muestra un coeficiente negativo, es decir rendimientos crecientes a escala. Por
ltimo vemos que la dummie SEA tiene un coeficiente positivo es decir el agua
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ltimo vemos que la dummie SEA tiene un coeficiente positivo, es decir el agua
de mar es ms costosa que la salobre, lo cual es un resultado esperado y
conocido a priori (Medina 2000; Lamei et al 2008, pp.1-12).
Borja Montao Sanz
2.4.2.- Anlisis de los costes mediante smosis inversa.
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La smosis inversa se ha convertido en el sistema ms popular de
desalinizacin, gracias a la paulatina disminucin de los costes que ha derivado
del progreso tecnolgico41. La smosis inversa se emplea para desalinizar
agua de mar y salobre y tambin para la depuracin de aguas residuales
(Zarzo 2006). Existen rendimientos crecientes a escala para todos los tipos de
agua que se traten mediante smosis inversa (agua de mar, salobre, residual o
ro), los costes unitarios disminuyen a medida que aumenta la capacidad
instalada de la planta, es decir, se dan rendimientos crecientes a escala para
todos los tipos de agua a tratar (Zhou and Tol 2004, pp.2-10).
Mediante smosis inversa el agua con la que resulta ms costosa de
desalinizar es la de mar, seguida de la residual, la salobre y por ltimo la de ro
(Deshmukh and Childress 2001, pp. 87-95). Vamos a llevar a cabo una
Anlisis econmico de la desalinizacin
agua, solo hay que introducir tres dummies en el modelo ya que de haber
introducido las cuatro habramos generado un problema de multicolinealidad en
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introducido las cuatro habramos generado un problema de multicolinealidad en
el modelo. En el cuadro 2.15 podemos ver el resultado de esta regresin.
Cuadro 2.15: modelizacin de los costes medios de operacin de una planta
de smosis inversa.
VariableLog-log(1)
Log-log(2) Semi-log(1) Semi-log(2)
Constante 5,19* 652,68* 0,60* 88,66*(53,99) (47,42) (19,66) (47,84)
TIC -0,29* -0,0000000903*
(-50,20) (-36,85)YEAR -85,81* -0,04*
(-47,34) (-47,77)CAP -0,1* -0,09* -0,00000355* -0,00000374*
(15,85) (-14,42) (-6,72) (-7,89)SEA 0,50* 0,50* 0,46* 0,49*
Borja Montao Sanz
disminuyen, esto se debe al saber hacer y al conocimiento tcnico que se
adquiere a medida que se dispone de ms plantas. Vemos tambin en el
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q q p p
cuadro 2.14 que el coeficiente de la variable YEAR es negativo, esto prueba
que las plantas ms nuevas tienen costes de explotacin menores. La
interpretacin de las dummies en base al signo y valor de sus coeficientes es
que el tipo de agua con mayores costes es la de mar, seguida de la residual, la
salobre y por ltimo la de ro.
Cabe sealar que si comparamos la regresin llevada a cabo para la
desalinizacin por MSF y smosis inversa, podemos ver que los coeficientes de
la variable CAP son mayores en valor absoluto para la MSF que para la
smosis inversa, esto significa que la disminucin del coste de explotacin a
medida que aumenta el caudal es mayor en el sistema MSF. Es decir, los
rendimientos crecientes a escala son ms agudos en MSF que en la smosis
inversa.
Anlisis econmico de la desalinizacin
2 4 3 L d l d li i i di i l i f
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2.4.3.- Los costes de la desalinizacin mediante evaporacin multiefecto,
compresin de vapor y electrodilisis.
La electrodilisis42 (ED), la evaporacin multiefecto43 (ME) y la
compresin de vapor44 (VC) son tres procesos de desalinizacin de gran
relevancia. La VC y la ME son dos procesos trmicos que se aplicanfundamentalmente a agua de mar ya que su uso en aguas salobres, residuales
o de ro es comparativamente muy costoso.
La ED es un mtodo de desalinizacin por membranas mediante el cualse puede desalinizar con una gran eficiencia econmica agua con un bajo
contenido en sal (Hong-Joo L. 2002, pp. 267-286). Por lo general, para un agua
salobre que cumpla ciertas condiciones en sus parmetros qumicos la
electrodilisis es el mtodo que ofrece un menor coste de explotacin por
Borja Montao Sanz
procesos han disminuido considerablemente los costes a lo largo de los aos.
En el cuadro 2.16, se regresa el coste de explotacin por metro cbico de la
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desalinizacin en funcin de TIC (es la capacidad acumulada en el pas), CAP
(capacidad de la planta en cuestin), YEAR (ao en el que se realiz el
contrato de construccin de la planta). En los modelos de ME y VC hemos
incluido la dummie SEA que toma el valor uno cuando el agua que se emplea
es de mar y cero cuando no es de mar. En el modelo de ED hemos incluido la
variable binaria BRACK que toma el valor uno cuando el agua que trata la
planta es salobre y cero cuando es de otro tipo.
Cuadro 2.16: regresin del coste de explotacin por metro cbico en la
desalinizacin mediante ME, VC y ED.
)*&+,*
Anlisis econmico de la desalinizacin
Vemos que para los tres procesos el coeficiente de la variable TIC es
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Vemos que para los tres procesos el coeficiente de la variable TIC es
negativo, esto quiere decir que a medida que la capacidad instalada en un pasde desalinizacin mediante ED aumenta, el coste de explotacin por metro
cbico de la ED disminuye a causa de la experiencia y conocimientos
acumulados, lo mismo sucede con la VC y la ME (Darwish 1988, pp. 275-295 y
Kronenberg 1999, pp. 287-294). El coeficiente de la variable YEAR es negativo
lo que indica que los costes de la desalinizacin mediante estos procesosdisminuyen a medida que la planta es ms nueva, cabe resaltar que el
coeficiente de la variable YEAR para la ME es en valor absoluto mucho menor
que en los otros procesos, esto nos indica que los costes de la ME han
reducido a lo largo de los aos pero su disminucin ha sido mucho menor que
en el caso de la ED o la VC. El coeficiente de la variable CAP nos indica quetanto en la ED como en la VC existen rendimientos crecientes a escala, es
decir se experimenta una reduccin del coste de explotacin por metro cbico a
medida que el caudal tratado es mayor.
Borja Montao Sanz
los tipos de agua que se tratan mediante ED son agua de ro, residual y salobre
(no se incluye el agua de mar), y a la vista del resultado no podemos decir que
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sea ms barato ni ms caro desalinizar mediante ED agua salobre frente a la
residual y la de ro.
Anlisis econmico de la desalinizacin
2 5 - El coste del transporte del agua
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2.5.- El coste del transporte del agua
Si bien existe un gran nmero de investigaciones que han analizado los
costes de la desalinizacin mediante los distintos sistemas, poco se ha escrito
acerca del coste del transporte del agua y ste es fundamental a la hora de
determinar la viabilidad econmica de una planta. El coste de transportar elagua, medido en euros por metro cbico (o en dlares por metro cbico)
depender de la distancia hasta el punto de destino, la pendiente, el caudal y
otros factores. De entre los pocos artculos existentes que hacen referencia al
coste del transporte del agua, la mayora de ellos hacen referencia a un libro
escrito en 1993 (Kally 1993). En este trabajo se analizan los costes deltransporte de agua que se realiza desde el Nilo a Gaza. Kally estim en su libro
que transportar 100 millones de metros cbicos anuales sobre una distancia de
100 km costara 0,061 $/m3y elevar esta agua 100 metros 0,052 $/m3. El coste
de transporte es comn a todo tipo de aguas (superficial depurada
Borja Montao Sanz
175% si es arenoso. Analiz el tipo de conduccin llegando a la conclusin de
que el menor coste de transporte es el que presenta la canal, mientras que el
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transporte mediante una tubera incrementara el coste respecto a la canal en
un 271%. Otro autor (Gruen 2000, pp. 565-579) estim el coste de transporte
del agua desde Turqua hasta la parte turca de Chipre, para este
abastecimiento existe una tubera de 78 kilmetros cuya capacidad es de 75
millones de m3anuales a un coste de 0,25-0,34 $/m3. Segn el anlisis de Kally
el transporte horizontal costara solo 0,16 $/m3de modo que el resto del coste
correspondera a la elevacin existente que es de 300 m. Las estimaciones de
Gruen son consistentes con las de Kally, sobre todo si se toma el mismo tipo
de inters ya que Kally toma el 8% y Gruen el 4%. Un estudio espaol (Uche et
al 2003, pp. 329-334) mide el coste de transportar el agua desde el Ebro hasta
la Espaa meridional (el denominado trasvase del Ebro), el coste que estiman
es de 0,36 $/m3que es inferior al coste que se obtiene con el mtodo propuesto
por Kally que es de 0,52 $/m3.
Anlisis econmico de la desalinizacin
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2.6.- Externalidades negativas de la desalinizacin.
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Las principales externalidades negativas de la desalinizacin son las
ambientales ya que la desalinizacin genera una serie de impactos negativos
para el medio ambiente (Canagua 1999). Los principales efectos ambientales
de la desalinizacin son los derivados del vertido de la salmuera sobre los
organismos osmoconformadores, los efectos nocivos sobre los suelos regados
con agua desalada (generalmente mediante smosis inversa), las emisiones de
dixido de carbono a la atmsfera, que se producen al generar la energa
necesaria para las plantas desalinizadoras (Mujeriego 2005, pp. 21-22) y por
ltimo los efectos visuales y auditivos (Montao 2008 c, pp. 2-4). Estos costes
ambientales, deben ser tenidos tan en cuenta como los econmicos. Existen
mtodos econmicos para valorar monetariamente los daos ambientales. A
continuacin explicaremos de forma sinttica como podemos estimar el valor
monetario de cada una de las externalidades de la desalinizacin.
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- Mezclando la salmuera con otras aguas (como podra ser el caso de
verterlas en un ro para que lleguen diluidas al mar.
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- Utilizando canalizaciones o salidas de refrigeracin de centrales oconduciendo la salmuera a travs de tuberas a zonas marinas sin
vegetacin.
- Utilizando un hidrodinamismo medio o elevado que facilite su dilucin.
Al verter la salmuera al mar, no se le aade sal, tan solo estamos
devolviendo la que tena. Sin embargo, hay que verterla de forma tal que se
diluya de la manera menos daina en la masa de agua de mar.
Esta preocupacin por los posibles efectos de los vertidos de salmuera
sobre la flora y la fauna ha cobrado una gran importancia recientemente.
Existen desalinizadoras que funcionan desde hace ms de una dcada, sin
experimentar cambios sobre la flora y la fauna. Sin embargo, la comunidad
Anlisis econmico de la desalinizacin
del mar se homogeneice en la salinidad toda la masa de agua de mar cercana
al difusor.
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Es necesario evaluar econmicamente el dao ambiental que
corresponde a cada metro cbico de agua desalado, a causa del vertido de la
salmuera. En Espaa, no se suele afectar a las praderas, ya que se incorporan
en las plantas unos salmueroconductos que hacen posible realizar el vertido en
un lugar que es menos daino. Uno de los mtodos de estimacin del valor de
un dao ambiental consiste en identificarlo con el coste econmico de su
reparacin (Sotelo 2006, pp. 231-258). En este sentido, el coste ambiental de
los vertidos de salmuera podra ser valorado econmicamente mediante el
coste de construccin y mantenimiento de los emisarios submarinos o
salmueroconductos45.
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2.6.1.2.- Efecto del riego con agua desalada sobre el suelo
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Se dan diversos problemas al utilizar el agua desalada para el riego. Amenudo se hace necesario remineralizarla con carbonato clcico antes de su
uso y controlar adems las potenciales incrustaciones que pueda provocar
sobre los goteros de riego (Zapata et al 2000, pp. 39-40 y Barquero 1996, pp.
247-250).
Empleando smosis inversa, el rendimiento de la eliminacin de sales es
de entre un 94-99%, en el caso del boro es tan solo de un 67%. El suelo y los
cultivos pueden verse daados al cabo de unos aos por el sodio,
disminuyendo por tanto la productividad de los mismos. El sodio est presente
en el agua desalada por smosis inversa a menos que se emplee un
tratamiento posterior a la salida del agua de las membranas. Hay cultivos
bastante tolerantes a la salinidad como puedan ser el trigo o la palmera, pero
otros como la fresa los ctricos las hortalizas o la vid son muy sensibles a la
Anlisis econmico de la desalinizacin
Cmo podramos valorar econmicamente el dao ambiental que se
deriva de regar con agua desalada? De nuevo, podramos asignarle el coste
que corresponde a la reparacin del dao que esta actividad genera Dado que
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112/344
que corresponde a la reparacin del dao que esta actividad genera. Dado que
existen diversas opciones para paliar los efectos del riego con agua
desalinizada, es complejo calcular a priori cual ser el coste econmico de
reparar el dao que se pueda generar. No obstante podramos calcular a
posteriori cual es el coste de la reparacin de los efectos del riego con agua
desalada. En Espaa existen diversas experiencias en el riego con agua
desalinizada, como es el caso de Almera o de Canarias. Debido a sus costes y
sus parmetros qumicos, el agua desalinizada es sobre todo para el consumo
urbano. Cuando esta se emplea en riego una solucin tanto al coste elevado
como a los problemas de su composicin puede ser el mezclarla con agua
depurada de modo que el recurso resultante de esta mezcla pierde esas
caractersticas nocivas.
Borja Montao Sanz
2.6.1.3.- Efecto de las emisiones de CO2
Las emisiones de CO que se suelen imputar a las desalinizadoras
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7/25/2019 Desalinizadora finnaciacion
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Las emisiones de CO2 que se suelen imputar a las desalinizadoras,
provienen del consumo de energa elctrica de la planta y/o del consumo de
combustibles fsiles. El hecho de que el impacto sea mayor o menor, est
relacionado con cual sea la fuente de en