Desalinizadora finnaciacion

7/25/2019 Desalinizadora finnaciacion

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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


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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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

Borja Montao Sanz


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Borja Montao Sanz

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



46/344

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

Borja Montao Sanz


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j

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

Borja Montao Sanz


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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.

Borja Montao Sanz


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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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Borja Montao Sanz


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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.

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

Borja Montao Sanz


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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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Borja Montao Sanz


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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

Borja Montao Sanz


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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



60/344

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

Borja Montao Sanz


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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

Borja Montao Sanz


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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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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-

Borja Montao Sanz


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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

Borja Montao Sanz


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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


69/344



70/344


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.

Borja Montao Sanz


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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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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

Borja Montao Sanz

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


No obstante en el periodo 2010 2015 el aumento de la capacidad ya


Grafico 2 17: incremento esperado de la capacidad trmica y de membrana en


74/344

Grafico 2.17:incremento esperado de la capacidad trmica y de membrana en

la zona A entre 2010 y 2015.


En el cuadro 2.9 podemos ver las principales correlaciones estadsticas

Borja Montao Sanz

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


2 3 3 - La desalinizacin en Asia del Este Sureste Asitico y Australia


76/344

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


77/344


Grfico 2.19: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona B


78/344

Grfico 2.19: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona B


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


79/344

Grfico 2.20: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona B

2006-2010



En el cuadro 2.11 podemos ver las principales correlaciones estadsticas


80/344

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 +


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


81/344

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.


2.3.4.- La desalinizacin en el continente americano


82/344

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

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Grfico 2.22: capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona C




84/344

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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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


2.3.5.- La desalinizacin en Europa y Asia Central


86/344

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


87/344

Grfico 2.25:capacidad porcentual trmica y de membranas en la zona D




88/344

Grfico 2.27: incremento de la capacidad trmica y de membrana en la zona D

2010-2015


Borja Montao Sanz

En primer lugar podemos apreciar que existe una correlacin positiva


89/344

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


2.3.6.- Principales conclusiones del anlisis de la desalinizacin en el


90/344

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


91/344

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


2.4.- Anlisis de los costes de los distintos mtodos de desalinizacin.


92/344

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


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

Borja Montao Sanz

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.


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


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.


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.

)*&+,*


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.


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.



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Borja Montao Sanz

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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Borja Montao Sanz

- 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


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.

Borja Montao Sanz

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


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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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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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

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